2008.06.03. - Hova tűnt egy planetáris köd központi csillaga?

A SuWt 2 katalógusjelű planetáris ködből látszólag teljesen eltűnt a gázfelhőt korábban ledobó vörös óriáscsillag után visszamaradt fehér törpe, ami egyébként a köd gerjesztéséért is felelős lenne.

A SuWt 2 katalógusjelű planetáris köd a Földtől 6500 fényévre található a Centaurus csillagképben. Érdekessége egy majdnem éléről látható fénylő gázgyűrű, melynek széleinél, rá merőlegesen halványabb lebenyek nyúlnak ki, így a ködöt leginkább egy homokórához teszik hasonlatossá.

Az elképzelések szerint a planetáris ködök, jelen esetben a fénylő gyűrű gerjesztéséért a központi csillag kiégése és a felfúvódásával beinduló tömegvesztési folyamatok végén visszamaradó forró fehér törpe erős ultraibolya sugárzása felelős. A SuWt 2 esetében ennek a fehér törpének azonban nyoma sincs! A NASA Ultraviolet Explorer mesterséges holdja a kilencvenes évek elején próbálkozott a várt ultraibolya sugárzás detektálásával, de sikertelenül.

A SuWt 2 katalógusjelű planetáris köd a Centaurus csillagképben. A fényes gyűrű és a merőleges lebenyek miatt az objektum leginkább egy homokórához hasonlít. A felvétel 1995. január 31-én készült a Cerro Tololo Inter-American Observatory 1,5 méteres távcsövével Chilében.
[NASA, NOAO, H. Bond és K. Exter (STScI/AURA)]

A fehér törpe helyett van azonban más. A gázgyűrű közepén egy szoros kettőscsillag található, melynek periódusideje 5 nap, de a komponensek egyike sem fehér törpe. Katrina Exter és Howard Bond (Space Telescope Science Institute), valamint brit és amerikai kollégáik kiterjedt fotometriai és spektroszkópiai észlelései szerint mindkét objektum nagyobb, mint egy fősorozati csillag, s forróbbak is, mint a Nap (A színképtípusúak), de ahhoz nem elég magas a hőmérsékletük, hogy a ködöt gerjeszteni tudják. Erre csak a jóval forróbb fehér törpék intenzívebb ultraibolya sugárzása lenne képes. A megfigyelések szerint valószínűleg mindkét csillag elhagyta már a fősorozatot és a vörös óriás állapotba való fejlődés elején járhat. Ugyanakkor tengely körüli forgásuk lassúbb a vártnál. Ezen tény és a rövid keringési periódus következtében azonban azt várhatnánk, hogy a komponensek keringése kötött, azaz mindig ugyanazon oldalukat fordítják egymás felé. A mérések szerint a helyzet azonban nem ez.

A kutatók az esetben rejlő problémákat egy egyszerű modellel próbálják orvosolni. Ezek szerint a köd középpontjában található kettős valójában hármas csillagrendszerként született: a két, szoros kettőst alkotó A színképtípusú csillag mellett egy jóval nagyobb tömegű tagja is volt a rendszernek, de az távolabb keringett. Ez a konfiguráció elegendő helyet hagyott az utóbbi csillagnak, hogy zavartalanul vörös óriássá fejlődjön. A folyamat során azonban kitáguló atmoszférája elnyelte a szoros kettőst, melynek komponensei ebben a közös burokban keringve spirális pályán elkezdtek annak középpontja felé mozogni, felgyorsítva ezzel a burok forgását. A vörös óriás külső rétegeinek pályasíkban ledobott részeiből alakult ki a ma is látható fénylő, gyűrű alakú köd. A kettős tagjainak szokatlanul lassú forgása szintén ennek a "kannibalizmusnak" lehet a következménye. Ezen elképzelés alapján a köd gerjesztését a vörös óriás ledobódott anyag miatt szabaddá váló forró magjának ultraibolya sugárzása okozhatja. Ha a mag tömege elegendően nagy volt, akkor a lehűlése és egy halvány fehér törpét eredményező összehúzódása elég gyorsan megtörténhetett, ami magyarázhatja azt, hogy miért nem tudjuk ma megfigyelni, holott minden valószínűség szerint ott kell lennie valahol a burokban.

A SuWt 2 lehetséges fejlődését magyarázó ábra: (1) Kezdetben a hármas csillagrendszer két A színképtípusú, szoros kettőst alkotó csillagból és egy harmadik, jóval nagyobb és forróbb, de távolabb keringő komponensből állt. (2) Ez utóbbi gyorsan vörös óriássá fejlődött, melynek során légköre jelentősen kitágult. (3) A táguló atmoszféra elnyelte a szoros kettőst. (4) A kettős mozgása a közös burokban egy vastag korongot hozott létre. (5) A korongra merőlegesen bipoláris lebenyek alakultak ki, létrehozva a planetáris ködöt, míg a vörös óriás magja halvány, mára a burok által elrejtett fehér törpévé fejlődött.
[NASA, ESA és A. Feild (STScI)]

Az eredményeket részletező előadás az American Astronomical Society 212., St. Louis-ban zajló ülésén hangzott el.

Forrás:

• STScI-2008-21 NR 2008.06.03.