science >> Wetenschap >  >> Astronomie

Hubble legt ongekende vervaging van Stingray-nevel vast

Deze afbeelding vergelijkt twee totaal verschillende portretten van de Stingray-nevel die 20 jaar na elkaar zijn vastgelegd door NASA's Hubble-ruimtetelescoop. De afbeelding aan de linkerkant, genomen met de Wide Field and Planetary Camera 2 in maart 1996, toont de centrale ster van de nevel in de laatste fase van zijn leven. Het gas dat door de stervende ster wordt weggeblazen, is veel helderder in vergelijking met het beeld van de nevel aan de rechterkant, vastgelegd in januari 2016 met behulp van de Wide Field Camera 3. De pijlstaartrognevel bevindt zich in de richting van het zuidelijke sterrenbeeld Ara (het Altaar). Krediet:NASA, ESA, B. Balick (Universiteit van Washington), M. Guerrero (Instituto de Astrofísica de Andalucía), en G. Ramos-Larios (Universidad de Guadalajara)

Grote dingen hebben tijd nodig. Dit geldt voor veel processen in het universum. Bijvoorbeeld, het duurt miljoenen jaren voordat sterren - de bouwstenen van het universum - zich vormen. Vervolgens, veel sterren gaan miljarden jaren mee voordat ze sterven en beginnen met het uitstoten van gasschillen die gloeien tegen de uitgestrektheid van de ruimte - wat we nevels noemen. Het kan uiterst zeldzaam zijn om sommige van deze processen in realtime vast te leggen.

Gelukkig voor ons, het lijkt alsof de Stingray-nevel, Duivin 3-1357, was voorbestemd om zich vanaf het begin te onderscheiden van de massa. Het werd de jongste bekende planetaire nevel genoemd in 1998 nadat Hubble een zeldzame blik ving in de laatste levensfasen van de centrale ster. Nutsvoorzieningen, twintig jaar na de eerste momentopname, de pijlstaartrognevel trekt weer de aandacht van astronomen om een ​​heel andere reden.

Beelden uit 2016 tonen een nevel die de afgelopen twee decennia drastisch is vervaagd. Aanvullend, gasschillen die de centrale ster omringden zijn veranderd, niet meer zo scherp als ze ooit waren. Veranderingen als deze zijn nog nooit eerder met deze helderheid vastgelegd.

Astronomen hebben een zeldzame blik geworpen op een snel vervagende sluier van gas rond een ouder wordende ster. Uit archiefgegevens van NASA's Hubble-ruimtetelescoop blijkt dat de nevel Hen 3-1357, bijgenaamd de pijlstaartrognevel, is de afgelopen twee decennia snel vervaagd. Het is buitengewoon zeldzaam om getuige te zijn van zo'n snelle verandering in een planetaire nevel. zeggen onderzoekers.

Beelden gemaakt door Hubble in 2016, in vergelijking met Hubble-foto's gemaakt in 1996, laten een nevel zien die drastisch in helderheid is gedimd en van vorm is veranderd. Helderblauwe fluorescerende ranken en filamenten van gas in de richting van het centrum van de nevel zijn zo goed als verdwenen, en de golvende randen die deze nevel zijn naam met een aquatisch thema bezorgden, zijn vrijwel verdwenen. De jonge nevel puilt niet langer uit tegen de zwartfluwelen achtergrond van het uitgestrekte universum.

"Dit is erg, heel dramatisch, en heel raar, " zei teamlid Martín A. Guerrero van het Instituto de Astrofísica de Andalucía in Granada, Spanje. "Wat we zien, is de evolutie van een nevel in realtime. In een tijdsbestek van jaren, we zien variaties in de nevel. We hebben dat nog niet eerder gezien met de duidelijkheid die we krijgen met deze visie."

Onderzoekers ontdekten ongekende veranderingen in het licht dat wordt uitgestraald door gloeiende stikstof, waterstof en zuurstof worden weggeblazen door de stervende ster in het midden van de nevel. De zuurstofemissie, vooral, daalde in helderheid met een factor van bijna 1, 000 tussen 1996 en 2016.

nasa, ESA, B. Balick (Universiteit van Washington), M. Guerrero (Instituto de Astrofísica de Andalucía), en G. Ramos-Larios (Universidad de Guadalajara)

"Veranderingen in nevels zijn eerder gezien, maar wat we hier hebben zijn veranderingen in de fundamentele structuur van de nevel, " zei Bruce Balick van de Universiteit van Washington Seattle, leider van het nieuwe onderzoek. "In de meeste onderzoeken de nevel wordt meestal groter. Hier, het verandert fundamenteel van vorm en wordt zwakker, en dat op een ongekende tijdschaal. Bovendien, tot onze verbazing, het wordt niet groter. Inderdaad, de eens zo heldere binnenste elliptische ring lijkt te krimpen naarmate hij vervaagt."

Aardobservaties van andere planetaire nevels hebben hints getoond van veranderingen in helderheid in de loop van de tijd, maar die speculaties zijn tot nu toe niet bevestigd. Alleen Hubble kan de veranderingen in structuur in deze kleine nevel oplossen. Het nieuwe artikel onderzoekt elk beeld van de Stingray-nevel uit de archieven van Hubble.

"Vanwege de optische stabiliteit van Hubble, wij zijn heel, zeer zeker dat deze nevel in de loop van de tijd in helderheid verandert, " voegde Guerrero toe. "Dit is iets dat alleen kan worden bevestigd met Hubble's gezichtsscherpte."

Deze video toont de drastische veranderingen in de planetaire nevel Hen 3-1357, bijgenaamd de pijlstaartrognevel, meer dan twee decennia zoals vastgelegd door NASA's Hubble Space Telescope. De nevel wordt voor het eerst gezien zoals hij was in 1996, met filamenten en ranken van gas die in het midden helderblauw gloeien. De golvende buitenranden van gas steken ook af tegen de donkere achtergrond van het heelal. Het portret uit 1996 gaat vervolgens over op Hubble's afbeelding uit 2016, die een veel zwakkere nevel laat zien zonder de uitgesproken golvende randen. Krediet:NASA, ESA, B. Balick (Universiteit van Washington), M. Guerrero (Instituto de Astrofísica de Andalucía), en G. Ramos-Larios (Universidad de Guadalajara), en J. DePasquale (STScI)

De onderzoekers merken op dat de snelle veranderingen van de nevel een reactie zijn op de centrale ster, SAO 244567, uitzetten door temperatuurdaling, en op zijn beurt minder ioniserende straling uitzenden.

Een onderzoek uit 2016 door Nicole Reindl, nu van de Universiteit van Potsdam, Duitsland, en een team van internationale onderzoekers, ook gebruikmakend van Hubble-gegevens, merkte de ster op in het midden van de Stingray-nevel, SAO 244567, is op zich al bijzonder.

Waarnemingen van 1971 tot 2002 toonden aan dat de temperatuur van de ster omhoogschoot van minder dan 40, 000 tot 108, 000 graden Fahrenheit, meer dan tien keer heter dan het oppervlak van onze zon. Nutsvoorzieningen, Reindl en haar onderzoeksteam hebben aangetoond dat SAO 245567 koelt. Reindl speculeert dat de temperatuursprong werd veroorzaakt door een korte flits van heliumfusie die plaatsvond in een schil rond de kern van de centrale ster. Onlangs, de ster lijkt achteruit te stappen in zijn vroege stadium van stellaire evolutie.

Krediet:NASA, ESA, B. Balick (Universiteit van Washington), M. Guerrero (Instituto de Astrofísica de Andalucía), en G. Ramos-Larios (Universidad de Guadalajara)

"We hebben veel geluk om het op dat moment te observeren, "zei Reindl. "Tijdens zo'n heliumgranaatflits, het evolueert heel snel en dat impliceert korte evolutionaire tijdschalen, dus we kunnen meestal niet zien hoe deze sterren evolueren. We waren er toevallig op het juiste moment om dat te vatten."

Het team dat de snelle vervaging van de Stingray-nevel bestudeert, kan op dit moment alleen maar speculeren over de toekomst van deze jonge nevel. Met het huidige tempo van vervagen, er wordt geschat dat de nevel over 20 of 30 jaar nauwelijks detecteerbaar zal zijn.