Een internationaal team van astronomen heeft een ongebruikelijke laseremissie ontdekt die de aanwezigheid suggereert van een dubbelstersysteem verborgen in het hart van de "spectaculaire" Mierennevel.

Het uiterst zeldzame fenomeen houdt verband met de dood van een ster en werd ontdekt in waarnemingen van het Herschel-ruimteobservatorium van de European Space Agency (ESA).

Wanneer lage tot middelzware sterren zoals onze zon het einde van hun leven naderen, worden ze uiteindelijk dicht, witte dwergsterren. In het proces, ze werpen hun buitenste lagen van gas en stof de ruimte in, het creëren van een caleidoscoop van ingewikkelde patronen die bekend staat als een planetaire nevel. Verwacht wordt dat onze zon ooit zo'n planetaire nevel zal vormen.

Een nevel is een interstellaire stofwolk, waterstof, helium en andere geïoniseerde gassen. De Mierennevel dankt zijn bijnaam aan de twee lobben die lijken op het hoofd en het lichaam van een mier.

De recente waarnemingen van Herschel hebben aangetoond dat de dramatische ondergang van de centrale ster in de kern van de Miernevel zelfs meer theatraal is dan wordt gesuggereerd door zijn kleurrijke verschijning in zichtbare beelden - zoals die gemaakt door de NASA/ESA Hubble-ruimtetelescoop.

De nieuwe gegevens laten zien dat de Mierennevel ook vanuit de kern een intense laseremissie uitstraalt. Lasers zijn in het dagelijks leven welbekend op aarde, van speciale visuele effecten in muziekconcerten tot gezondheidszorg en communicatie. In de ruimte, laseremissie wordt gedetecteerd bij zeer verschillende golflengten en alleen onder bepaalde omstandigheden. Slechts enkele van deze infrarood ruimtelasers zijn bekend.

Per toeval, astronoom Donald Menzel, die deze specifieke planetaire nevel voor het eerst in de jaren 1920 observeerde en classificeerde (deze is na hem officieel bekend als Menzel 3), was ook een van de eersten die suggereerde dat onder bepaalde omstandigheden natuurlijke 'lichtversterking door gestimuleerde emissie van straling' - van waarvan het acroniem 'laser' is afgeleid – zou kunnen voorkomen in nevels in de ruimte. Dit was ruim voor de ontdekking van lasers in laboratoria.

Dr. Isabel Aleman, hoofdauteur van een paper waarin de nieuwe resultaten worden beschreven, zei:"We ontdekten een zeer zeldzaam type emissie genaamd waterstofrecombinatie laseremissie, die alleen wordt geproduceerd in een beperkt aantal fysieke omstandigheden.

"Een dergelijke emissie is slechts in een handvol objecten eerder geïdentificeerd en het is een gelukkig toeval dat we het soort emissie hebben gedetecteerd dat Menzel suggereerde, in een van de planetaire nevels die hij ontdekte."

Dit soort laseremissie heeft zeer dicht gas nodig dicht bij de ster. Vergelijking van de waarnemingen met modellen wees uit dat de dichtheid van het gas dat de lasers uitzendt ongeveer tienduizend keer dichter is dan het gas dat wordt gezien in typische planetaire nevels en in de lobben van de Mierennevel zelf.

Normaal gesproken, het gebied dicht bij de dode ster - dichtbij in dit geval ongeveer de afstand van Saturnus tot de zon - is vrij leeg, omdat het materiaal naar buiten wordt uitgeworpen. Eventueel achterblijvend gas zou er snel weer op terugvallen.

Co-auteur prof.dr. Albert Zijlstra, van het Jodrell Bank Centre for Astrophysics in de School of Physics &Astronomy, toegevoegd:"De enige manier om zo'n dicht gas dicht bij de ster te houden, is als het eromheen draait in een schijf. In deze nevel, we hebben in feite een dichte schijf in het midden waargenomen die ongeveer op de rand wordt gezien. Deze oriëntatie helpt om het lasersignaal te versterken.

"De schijf suggereert dat er een binaire metgezel is, omdat het moeilijk is om het uitgestoten gas in een baan om de aarde te krijgen, tenzij een begeleidende ster het in de juiste richting afbuigt. De laser geeft ons een unieke manier om de schijf rond de stervende ster te onderzoeken, diep in de planetaire nevel."

Astronomen hebben de verwachte tweede ster nog niet gezien, verborgen in het hart van de Mierennevel.

Göran Pilbratt, ESA's Herschel-projectwetenschapper, toegevoegd:"Het is een mooie conclusie dat de Herschel-missie nodig was om de twee ontdekkingen van Menzel van bijna een eeuw geleden met elkaar te verbinden."