W jaki sposób mgławice planetarne uzyskują swoje kształty
Po szeroko zakrojonych obserwacjach wiatrów gwiazdowych wokół chłodnych, ewoluujących gwiazd, naukowcy odkryli, w jaki sposób mgławice planetarne uzyskują swoje hipnotyzujące kształty. Odkrycia opublikowane w Science są sprzeczne z powszechnym konsensusem i pokazują, że wiatry gwiazdowe są nie tylko asferyczne, ale również wykazują podobieństwa do mgławic planetarnych.
Międzynarodowy zespół astronomów skupił się w swoich obserwacjach na wiatrach gwiazdowych – przepływach cząsteczek – wokół chłodnych czerwonych olbrzymów, zwanych także gwiazdami na asymptotycznej gałęzi olbrzymów diagramu H-R (gwiazdy AGB). „Gwiazdy AGB są chłodnymi wyewoluowanymi gwiazdami, które znajdują się na ostatnim etapie ewolucji tuż przed przekształceniem się w mgławicę planetarną. Poprzez swoje wiatry gwiazdy AGB dostarczają około 85% gazu i 35% pyłu ze źródeł gwiazdowych do Galaktycznego Ośrodka Międzygwiazdowego i są dominującymi dostawcami pierwotnych budulców materii międzygwiazdowej, z których ostatecznie powstają planety” – powiedział Carl Gottlieb, astronom z Harvard & Smithsonian i współautor artykułu.
Pomimo dużego zainteresowania astronomów, przed badaniem brakowało dużego, szczegółowego zbioru danych obserwacyjnych dotyczących wiatrów gwiazdowych otaczających gwiazdy ABG, co doprowadziło do długotrwałego naukowego nieporozumienia: że wiatry gwiazdowe mają całkowicie sferyczny kształt, tak jak gwiazdy, które otaczają. Nowe dane obserwacyjne kształtują zupełnie inną historię poszczególnych gwiazd, ich życia i śmierci. Astronomowie mają teraz bezprecedensowe spojrzenie na sposób, w jaki gwiazdy takie jak nasze Słońce będą ewoluować podczas ostatnich etapów swojego życia.
Obserwacje ukazały wiele różnych kształtów, dodatkowo łącząc powstawanie wiatru gwiazdowego z mgławicami planetarnymi. Niektóre z nich są podobne do mgławic planetarnych, niektóre do dysków, podczas gdy inne mają kształt oczu, struktur spiralnych, a nawet łuków.
Astronomowie szybko zdali sobie sprawę, że kształty te nie powstały przypadkowo, a towarzysze – małomasywne gwiazdy i ciężkie planety – w pobliżu gwiazd AGB wpływały na te kształty i wzory. Podobnie jak łyżka, którą miesza się kawę z odrobiną mleka może tworzyć spiralny wzór, tak gwiezdny towarzysz zasysa materię w swoim kierunku krążąc wokół gwiazdy i kształtuje wiatr gwiazdowy. Wszystkie te obserwacje można wytłumaczyć faktem, że gwiazdy te mają towarzysza.
Ponadto badanie dostarcza solidnych podstaw do zrozumienia gwiazd podobnych do Słońca i przyszłości samego Słońca. Za około 5 mld lat Słońce stanie się jaśniejsze, jego promień rozszerzy się do orbity Ziemi i wejdzie w fazę AGB. Zarówno Jowisz jak i Saturn – ze względu dużą masę własną – będą miały wpływ na to, czy Słońce spędzi swoje ostatnie tysiąclecia w sercu spirali, motyla czy innego zachwycającego kształtu, jaki widzimy dzisiaj w mgławicach planetarnych. Obecne symulacje przewidują, że Jowisz i Saturn utworzą w wietrze słonecznym słabą strukturę spiralną.
Opracowanie:
Agnieszka Nowak
Źródło:
