Amikor az alacsony vagy közepes súlyú csillagok, mint például a mi Napunk, életciklusuk végéhez közelednek, végül ledobják külső rétegeiket, és egy sűrű, fehér törpecsillagot hagynak maguk után. Ezek a külső rétegek egy hatalmas por- és gázfelhővé váltak, amelyet élénk színek és bonyolult minták jellemeznek, bolygóködként ismertek. Egyszer a mi Napunk is megteszi ilyen köddé változzon , amely fényévek távolságából is látható.
Ez a folyamat, amikor egy haldokló csillag hatalmas porfelhőt hoz létre, már korábban is hihetetlenül szép és inspiráló volt, köszönhetően sok képnek.Hubble.A híres Hangya-köd megtekintése után azonban a Európai Űrügynökség (ESA)Herschel Űr Obszervatórium , fedezte fel egy csillagászcsoport szokatlan lézersugárzás Ez arra utal, hogy a köd közepén kettős csillagrendszer található.
A tanulmány címe „ HerschelPlanetary Nebula Survey (HerPlaNS): hidrogén-rekombinációs lézervonalak az Mz 3-ban “, nemrég jelent meg aA Royal Astronomical Society havi közleményei. A tanulmányt Isabel Aleman vezette São Paulo Egyetem és a Leideni Obszervatórium , és tagokat tartalmazott a Herschel Tudományos Központ , az Smithsonian Asztrofizikai Obszervatórium , az Csillagászati és Asztrofizikai Intézet , az Belga Királyi Obszervatórium és több egyetem.
Egy Nap-szerű csillag életciklusa, a keret bal oldalán való születésétől a jobb oldalon lévő vörös óriássá alakulásáig évmilliárdok után. Hitel: ESO/M. Kornmesser
A Hangya-köd (más néven Mz 3) egy fiatal, kétpólusú bolygóköd, amely a Norma csillagkép , és a nevét a gáz és a por ikerlebenyeiről kapta, amelyek egy hangya fejére és testére emlékeztetnek. A múltban ennek a ködnek a gyönyörű és bonyolult természetét a NASA / ESAHubble Űrteleszkóp . A Herschel által szerzett új adatok azt is jelzik, hogy a Hangya-köd intenzív lézeremissziót bocsát ki magjából.
Az űrben az infravörös lézerkibocsátást nagyon különböző hullámhosszokon és csak bizonyos feltételek mellett észlelik, és ezek közül az űrlézerek közül csak néhány ismert. Érdekes módon Donald Menzel csillagász – aki először 1920-ban figyelte meg és osztályozta a Hangya-ködöt (ezért hivatalosan is Menzel 3 néven ismert) – volt az elsők között, aki felvetette, hogy lézerek előfordulhatnak a ködben.
Menzel szerint bizonyos körülmények között természetes „fényerősödés a stimulált sugárzás által” (ahonnan a lézer kifejezést kapjuk) az űrben. Ez jóval a lézerek laboratóriumi felfedezése előtt volt, ezt az alkalmat minden évben május 16-án ünnepeljük. Az UNESCO a Fény Nemzetközi Napja . Emiatt rendkívül helyénvaló volt, hogy ez a tanulmány is megjelent május 16-án, a lézer fejlesztésének és felfedezőjének, Theodore Maimannak az ünneplésére.
Ahogy Isabel Aleman, egy tanulmány vezető szerzője leírta az eredményeket:
„Amikor a Menzel 3-at megfigyeljük, egy elképesztően bonyolult szerkezetet látunk, amely ionizált gázból áll, de nem láthatjuk a tárgyat a közepén, amely ezt a mintát hozza létre. A Herschel obszervatórium érzékenységének és széles hullámhossz-tartományának köszönhetően a hidrogén-rekombinációs vonallézer-emissziónak nevezett nagyon ritka típusú emissziót észleltük, amely módot adott a köd szerkezetének és fizikai körülményeinek feltárására.
A művész benyomása a Herschel Űrteleszkópról. Köszönet: ESA/AOES Medialab/NASA/ESA/STScI
'Ilyen emissziót korábban csak néhány objektumban azonosítottak, és szerencsés véletlen, hogy az általa felfedezett bolygóködök egyikében észleltük azt a fajta kibocsátást, amelyet Menzel javasolt' - tette hozzá.
Az általuk megfigyelt lézerkibocsátásnak nagyon sűrű gázra van szüksége a csillag közelében. A Herschel-obszervatórium megfigyeléseit a bolygóköd modelljeivel összehasonlítva a csapat megállapította, hogy a lézereket kibocsátó gáz sűrűsége körülbelül tízezerszer sűrűbb volt, mint a tipikus bolygóködökben és magának a Hangya-köd lebenyeinek a sűrűsége.
Normális esetben a halott csillaghoz közeli terület – ebben az esetben nagyjából a Szaturnusz és a Nap távolsága – meglehetősen üres, mert anyaga a csillag szupernóvája után kilökődött kifelé. Az esetlegesen megmaradó gáz hamarosan visszaesik rá. Albert Zijlstra professzor, a Jodrell Bank Asztrofizikai Központtól és a tanulmány társszerzője szerint azonban:
„Az egyetlen módja annak, hogy ilyen sűrű gázt tartsunk a csillag közelében, ha az egy korongban kering körülötte. Ebben a ködben valójában egy sűrű korongot figyeltünk meg a közepén, amely megközelítőleg szélén látható. Ez az orientáció segít a lézerjel erősítésében. A korong azt sugallja, hogy van egy bináris társ, mert nehéz a kilökött gázt pályára állítani, hacsak egy társcsillag nem téríti el a megfelelő irányba. A lézer egyedülálló módot ad a haldokló csillag körüli korong szondázására, mélyen a bolygóködben.”
Az Abell 39 bolygóköd. Egy új tanulmány szerint Napunk életciklusa végére hasonlóan világító bolygóköd lesz. Jóváírás: WIYN/NOAO/NSF
Bár a csillagászok még nem látták a várt második csillagot, abban reménykednek, hogy a jövőbeni felmérések alapján sikerül majd megtalálni, így felfedik a Hangyaköd titokzatos lézereinek eredetét. Ennek során képesek lesznek összekapcsolni két felfedezést (azaz a bolygóködöt és a lézert), amelyeket ugyanaz a csillagász több mint egy évszázaddal ezelőtt tett. Göran Pilbratt, az ESA Herschel-projekt tudósa hozzátette:
„Ez a tanulmány azt sugallja, hogy a ma látható jellegzetes Hangya-ködöt egy kettős csillagrendszer összetett természete hozta létre, amely befolyásolja a csillagok alakját, kémiai tulajdonságait és evolúcióját a csillagok életének utolsó szakaszában. A Herschel tökéletes megfigyelési képességeket kínált ennek a rendkívüli lézernek a Hangyaködben történő észleléséhez. Az eredmények segítenek korlátozni azokat a feltételeket, amelyek között ez a jelenség előfordul, és segítenek finomítani a csillagfejlődési modelljeinket. Örömteli következtetés az is, hogy a Herschel-misszió képes volt összekapcsolni Menzel két közel egy évszázaddal ezelőtti felfedezését.”
A következő generációs űrteleszkópok, amelyek többet tudnának mondani a bolygóködről és a csillagok életciklusáról James Webb űrteleszkóp (JWST). Amint ez a teleszkóp 2020-ban az űrbe kerül, fejlett infravörös képességeit fogja használni, hogy olyan tárgyakat lásson, amelyeket egyébként gáz és por takar. Ezek a tanulmányok sokat elárulhatnak a ködök belső szerkezetéről, és talán rávilágíthatnak arra, hogy miért lövik ki időnként „űrlézereket”.
További irodalom: Manchesteri Egyetem , EZ , MNRAS