Pressmeddelande

Planetariska nebulosornas märkliga orientering förbryllar

4 september 2013

Astronomer har använt ESO:s New Technology Telescope (NTT) och NASA/ESA:s Hubbleteleskop för att utforska över 100 planetariska nebulosor i Vintergatans centrala bula. De har kommit fram till att fjärilsformade planetariska nebulosor är inriktade på ett mystiskt sätt - ett överraskande resultat eftersom de har olika historier och varierande egenskaper.

Under sin sista levnadstid börjar en stjärna som vår egen sol kasta ut materialet i sina yttre lager i den omgivande rymden och kan bilda en så kallad planetarisk nebulosa. Sådana vackra och märkliga nebulosor finns i många olika former. En särskild typ kallas bipolära planetariska nebulosor, vars spöklika strukturer omkring sina stjärnor påminner om fjärilar eller timglas.

Alla dessa nebulosor bildades på olika platser och har olika egenskaper. Och vare sig nebulosorna eller stjärnorna som bildade har haft möjlighet att påverka andra nebulosor. Men en ny studie från astronomer vid University of Manchester i Storbritannien visar på överraskande likheter mellan vissa av dessa nebulosor: de tycks peka åt liknande håll på himlen [1].

Bryan Rees vid Manchesteruniversitetet, en av artikelns författare, förklarar.

– Det här är verkligen ett överraskande fynd. Om det kan bekräftas, är det också ett väldigt viktigt sådant. Många av dessa spöklika fjärilar verkar ha sina långa axlar riktade längs med galaxens plan. Genom att använda bilder både från Hubbleteleskopet och NTT kunde vi få en bra titt på de här objekten och därmed studera dem i detalj.

Astronomerna tittade på 130 planetariska nebulosor i Vintergatans centrala bula. De identifierade tre olika sorters nebulosor [2] och tittade noga på deras egenskaper och utseende.

– Två av dessa typer var helt slumpmässigt inriktade på himlen, precis som man förväntat sig, men vi fann att den tredje typen – de bipolära nebulosorna – tycktes föredra att peka mot ett visst håll. Att de överhuvudtaget skulle vara orienterade på samma sätt är oväntat. Att se det i den fullproppade centrala delen av galaxen är ännu mer oväntat, säger artikelns andre författare, Albert Zijlstra, också vid Manchersteruniversitetet.

Varje planetariska nebulosa tros få sin form tack vare rotationen hos stjärnsystemet ur vilket den bildas. Detta beror på systemets egenskaper – till exempel om det är ett dubbelstjärnesystem [3], eller om det har planeter omkring sig, vilka båda kan påverka formen hos bubblan. Det är bland de bipolära nebulosor som de mest extrema former finns; de skapas antagligen av jetstrålar som blåser ut material ur dubbelstjärnesystem vinkelrätt mot stjärnornas banor.

– Den gemensamma inriktningen som vi ser hos dessa bipolära nebulosor pekar ut något bisarrt hos stjärnsystemen inom den centrala bulan. För att de ska på det sättet vi ser peka mot samma håll måste stjärnsystemen som bildade dessa nebulosor ha roterat vinkelrätt jämfört med de interstellära moln som de bildades från, vilket är väldigt underligt, säger Rees.

Onekligen formar dessa nebulosors föregångarstjärnor dem, men de nya fynden antyder att en annan mer mystisk faktor också spelar roll. Utöver stjärnsystemens komplexa egenskaper roterar även Vintergatans hela centrala utbuktning, bulan, runt galaxens mitt. Bulan kan ha ett större inflytande än man tidigare trott över hela galaxen – via dess magnetfält. Astronomerna lanserar idén att de planetariska nebulosornas ordningsamma beteende kan ha orsakats tack vare starka magnetfält under tiden då bulan bildades.

Liknande nebulosor som ligger närmare oss visar inte samma ordning i hur de pekar. Därför borde dessa magnetfält ha varit många gångar starkare än vad de är idag i vår del av galaxen [4].

– Vi kan lära oss mycket genom att studera dessa objekt. Om de verkligen beter sig på det här oväntade sättet har det konsekvenser inte bara för dessa stjärnors historia, utan för hela galaxens förflutna, avslutar Zijlstra.

Noter

[1] Den “långa axeln” hos en bipolär planetarisk nebulosa går genom fjärilens vingar, medan den “korta axeln” skär genom kroppen.

[2] Formerna hos bilderna på det planetariska nebulosorna klassificeras inom tre typer: elliptiska, antingen med eller utan en intern struktur som pekar mot samma håll, och bipolära.

[3] Ett dubbelstjärnesystem består av två stjärnor som kretsar kring parets gemensamma masscentrum.

[4] Man vet mycket lite om ursprunget och egenskaperna hos magnetfälten som fanns när vår galax var ung, så det är oklart om det har växt sig starkare med tiden, eller försvagats.

Mer information

Forskningen presenteras i artikeln "Alignment of the Angular Momentum Vectors of Planetary Nebulae in the Galactic Bulge", som publiceras i tidskriften Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Teamet består av B. Rees och A. A. Zijlstra, båda vid Manchesteruniversitetet i Storbritannien. Bryan Rees karriär inom astronomin började sent – han bestämde sig för att bli doktorand efter en tidig pensionering. Detta arbete var en del av hans doktorsavhandling.

ESO, Europeiska sydobservatoriet, är Europas främsta samarbetsorgan för astronomisk forskning och världens mest produktiva astronomiska observatorium. Det stöds av 15 länder: Belgien, Brasilien, Danmark, Finland, Frankrike, Italien, Nederländerna, Portugal, Schweiz, Spanien, Storbritannien, Sverige, Tjeckien, Tyskland och Österrike. ESO:s ambitiösa verksamhet rör design, konstruktion och drift av avancerade markbaserade forskningsanläggningar som gör det möjligt för astronomer att göra banbrytande vetenskapliga upptäckter. ESO spelar dessutom en ledande roll i att främja och organisera samarbeten inom astronomisk forskning. ESO driver tre unika observationsplatser i Chile: La Silla, Paranal och Chajnantor. Vid Paranal finns Very Large Telescope, världens mest avancerade observatorium för synligt ljus, och två kartläggningsteleskop: VISTA, som observerar infrarött ljus och är världens största kartläggningsteleskop, samt VST, det största teleskopet som konstruerats för att kartlägga himlavalvet i synligt ljus. ESO bidrar dessutom till ALMA, ett revolutionerande astronomiskt teleskop och världens hittills största astronomiska projekt. ESO planerar för närvarande bygget av det europeiska extremt stora 39 metersteleskopet för synligt och infrarött ljus, E-ELT. Det kommer att bli ”världens största öga mot himlen”.

Länkar

• Forskningsartikeln
• ESA/Hubble pressrelease
• Bilder på NTT

Kontakter

Albert Zijlstra
University of Manchester
Manchester, UK
Tel: +44 1613 063925
E-post: a.zijlstra@manchester.ac.uk

Bryan Rees
University of Manchester
Manchester, UK
Tel: +44 1612 754145
E-post: bryan.rees@manchester.ac.uk

Richard Hook
ESO, Public Information Officer
Garching bei München, Germany
Tel: +49 89 3200 6655
Mobil: +49 151 1537 3591
E-post: rhook@eso.org

Johan Warell (Presskontakt för Sverige)
ESO:s nätverk för vetenskaplig kommunikation
Skurup, Sverige
Tel: +46-706-494731
E-post: eson-sweden@eso.org

Connect with ESO on social media

Detta är den översatta versionen av ESO:s pressmeddelande eso1338 som har tagits fram inom ESON, ett nätverk av medarbetare i ESO:s medlemsländer. ESON-representanterna fungerar som lokala kontaktpersoner för media i samband med ESO:s pressmeddelanden och andra händelser. ESON:s kontaktperson i Sverige är Johan Warell.