Nebuloasele planetare sunt un fenomen astronomic fascinant, chiar dacă numele este un pic înșelător. În loc să fie asociate cu planetele, aceste scoici strălucitoare de gaz și praf se formează atunci când stelele intră în fazele finale ale vieții lor și își aruncă straturile exterioare. În multe cazuri, acest proces și structura ulterioară a nebuloasei sunt rezultatul unei stele care interacționează cu o stea de companie din apropiere.
Recent, în timp ce examina nebuloasa planetară M3-1, o echipă internațională de astronomi a remarcat ceva destul de interesant. După ce au observat steaua centrală a nebuloasei, care este de fapt un sistem binar, au observat că perechea a avut o perioadă orbital incredibil de scurtă - adică stelele orbitează reciproc o dată la 3 ore și 5 minute. Pe baza acestui comportament, perechea este probabil să se contopească și să declanșeze o nouă explozie.
Echipa, condusă de David Jones de la Institutul Astrofisica de Canarias și Universitatea de la Laguna, a raportat concluziile lor în Avize lunare ale Royal Astronomical Society: Scrisori. Echipa a inclus alți membri ai (IAC), precum și Observatorul European Sud (ESO), Centrul astronomic Nicolaus Copernicus (CAMK), Observatorul astronomic din Africa de Sud (SAAO) și Observatorul Astronómico Nacional (OAN-IGN).
În scopul studiului lor, echipa s-a bazat pe noul telescop tehnologic ESO (ESO-NTT), situat la Observatorul La Silla din Chile, pentru a examina M3-1 pe o perioadă de câțiva ani. Această nebuloasă planetară este localizată în constelația Canis Major, aflată la aproximativ 14.000 de ani-lumină de Pământ. În acest proces, echipa a descoperit și a studiat stelele binare din centrul nebuloasei.
Așa cum Brent Miszalski - cercetător la Telescopul Sud-Africa african și coautor al studiului - a indicat într-un comunicat de presă al Royal Astronomical Society, această descoperire a confirmat ceea ce mulți astronomi bănuiau deja. „Știam că M3-1 trebuie să găzduiască o stea binară”, a spus el, „așa că ne-am propus să dobândim observațiile necesare pentru a demonstra acest lucru și să raportăm proprietățile nebuloasei cu evoluția stelei sau a stelelor care au format-o.”
De ceva timp, M3-1 a fost considerat un candidat ferm pentru o stea centrală binară bazată pe structura sa (care prezintă jeturi proeminente și filamente indicative ale interacțiunilor binare). Cu toate acestea, deoarece stelele sunt atât de strânse între ele, ele nu pot fi rezolvate separat de sol. Drept urmare, oamenii de știință au dedus prezența unei a doua stele din variația luminozității lor combinate.
Cea mai evidentă cauză a acestor variații ar fi modul în care stelele se eclipsează periodic unele de altele, ceea ce ar produce o scădere marcantă a luminozității. După cum a explicat Henri Boffin - cercetător al ESO în Germania -:
„Când am început observațiile, a fost imediat clar că sistemul era un binar. Am văzut că aparenta stea unică din centrul nebuloasei se schimbă rapid în luminozitate și știam că asta trebuie să se datoreze prezenței unei stele însoțitoare. ”
Cu toate acestea, echipa a fost surprinsă să constate că perechea a avut una dintre cele mai scurte perioade orbitale (3 ore și 5 minute) ale oricărei stele binare descoperite în interiorul unei nebuloase până în prezent. Au mai ajuns la concluzia că stelele sunt atât de aproape încât sunt practic atingătoare. În consecință, cei doi vor putea suferi o nouă erupție în viitor, unde materialul este transferat de la o stea la alta, creând o masă critică care declanșează o explozie termonucleară violentă.
După cum a indicat Paulina Sowicka, doctorandă la Centrul astronomic Nicolas Copernicus din Polonia:
„După diferitele campanii de observare din Chile, am avut suficiente date pentru a începe să înțelegem proprietățile celor două stele - masele, temperaturile și razele acestora. A fost o adevărată surpriză faptul că cele două stele erau atât de strânse și atât de mari încât aproape se atingeau una de alta. O nouă explozie ar putea avea loc în doar câteva mii de ani de acum încolo. "
Când cele două stele se contopește și declanșează o nouă explozie, sistemul va crește în luminozitate cu până la un milion de ori, ceea ce va lumina considerabil nebuloasa din jur și va crea un spectacol incredibil de lumină. Mai mult decât atât, detectarea acestei perechi binare este, de asemenea, incompatibilă cu gândirea convențională despre cum evoluează stelele binare într-o nebuloasă planetară.
Anterior, astronomii lucrau sub presupunerea că stelele binare sunt bine separate după formarea unei nebuloase planetare. Practic, s-a crezut că nu va fi decât până când gazele nebuloasei s-au extins și s-au disipat (până la punctul în care nu mai era vizibil) că o pereche binară ar putea începe să interacționeze din nou, ceea ce duce la o fuziune și o explozie nouă.
Dar cu această ultimă observație, această teorie poate ajunge să fie contestată. Acest studiu este, de asemenea, consolidat de o explozie similară (cunoscută sub numele de Nova Vul 2007), care a fost observată în interiorul unei nebuloase planetare în 2007. După cum a explicat Jone:
„Evenimentul din 2007 a fost deosebit de dificil de explicat. Când cele două stele sunt suficient de aproape pentru o nova, materialul din nebuloasa planetară ar fi trebuit să se extindă și să se disipeze atât de mult încât să nu mai fie vizibil. În stelele centrale ale M3-1, am găsit un alt candidat pentru o nouă erupție similară în viitorul relativ apropiat. "
Privind în viitor, echipa speră să efectueze studii suplimentare asupra M3-1 și a altor nebuloase de genul acesta. Aceste observații ar putea oferi astronomilor o mai bună perspectivă asupra proceselor fizice și a originilor unora dintre cele mai puternice fenomene din Univers. Acestea includ variabile cataclismice (unde o stea sifonează material de la alta) novae, și poate chiar supernovele.
