Planetaariset sumu ovat kiehtovia tähtitieteellisiä ilmiöitä, vaikka nimi olisikin harhaanjohtava. Sen sijaan, että ne liittyisivät planeetoihin, nämä kaasun ja pölyn hehkuvat kuoret muodostuvat, kun tähdet tulevat eliniänsä viimeisiin vaiheisiin ja heittävät pois niiden ulkokerrokset. Monissa tapauksissa tämä prosessi ja sitä seuraava sumun rakenne ovat seurausta tähden vuorovaikutuksesta lähellä olevan seuratähden kanssa.
Äskettäin tutkiessaan planeetta-sumua M3-1, kansainvälinen tähtitieteilijäryhmä havaitsi jotain varsin mielenkiintoista. Tarkkaillessaan nebulan keskitähtiä, joka on itse asiassa binaarinen järjestelmä, he huomasivat, että parilla oli uskomattoman lyhyt kiertorata - ts. Tähdet kiertävät toisiaan 3 tunnin ja 5 minuutin välein. Tämän käyttäytymisen perusteella pari todennäköisesti sulautuu ja laukaisee nova-räjähdyksen.
Ryhmä, jota johti David Jones instituutista Astrofisica de Canarias ja Universidad de La Laguna, raportoi havainnoistaan Kuukausittaiset ilmoitukset Royal Astronomical Society: Letters. Ryhmään kuuluivat muut (IAC) ja Euroopan eteläisen observatorion (ESO), Nicolaus Copernicuksen tähtitieteellisen keskuksen (CAMK), Etelä-Afrikan tähtitieteellisen observatorion (SAAO) ja Observatorio Astronómico Nacionalin (OAN-IGN) jäsenet.
Tutkimuksensa vuoksi ryhmä luottaa ESO: n uuden tekniikan teleskooppiin (ESO-NTT), joka sijaitsee Chilen La Silla-observatoriossa, tutkiakseen M3-1: tä usean vuoden ajan. Tämä planetaarinen sumu sijaitsee Canis Majorin tähdistössä, suunnilleen 14 000 valovuoden päässä maasta. Prosessissa ryhmä löysi ja tutki binaaritähtiä sumun keskustassa.
Kuten Brent Miszalski - eteläisen afrikkalaisen suuren teleskoopin tutkija ja tutkimuksen mukana kirjoittanut - ilmoitti äskettäisessä Royal Astronomical Society -lehdistötiedotteessa, tämä löytö vahvisti sen, mitä monet tähtitieteilijät epäilivät. "Tiesimme, että M3-1: n oli pidettävä binaaritähtiä", hän sanoi, "joten aloimme hankkia havainnot, jotka vaaditaan todistamaan tämän ja yhdistämään nebulan ominaisuudet sen muodostavan tähden tai tähteiden kehitykseen."
M3-1: tä on pidetty jonkin aikaa kiinteänä ehdokkaana binaarisen keskustähden suhteen sen rakenteen perusteella (jossa on näkyvät suihkut ja filamentit, jotka osoittavat binaarista vuorovaikutusta). Koska tähdet ovat kuitenkin niin lähellä toisiaan, niitä ei voida erottaa maasta erikseen. Tämän seurauksena tutkijat ovat päättäneet toisen tähden esiintymisen niiden yhdistetyn kirkkauden vaihtelusta.
Näiden vaihtelujen ilmeisin syy olisi se, kuinka tähdet pimenivät ajoittain toisiaan, mikä aiheuttaisi voimakkaan kirkkauden laskun. Kuten Henri Boffin - ESO-tutkija Saksassa - selitti:
”Kun aloitimme havainnot, oli heti selvää, että järjestelmä oli binäärinen. Näimme, että näennäisesti yhden tähden sumun keskustassa muuttui nopeasti kirkkaudessa, ja tiesimme, että tämän täytyy johtua seuratähdestä. "
Ryhmä kuitenkin yllättyi huomatessaan, että parilla oli yksi lyhyimmistä kiertorajoista (3 tuntia ja 5 minuuttia) kaikista tähän mennessä neulan sisäpuolella löydetyistä binaaritähdistä. Lisäksi he päättelivät, että tähdet ovat niin lähellä, että ne ovat käytännössä koskettavia. Seurauksena on, että tulevaisuudessa näissä kahdessa tapahtuu novapurkaus, jossa materiaalia siirretään tähdistä toiseen, jolloin syntyy kriittinen massa, joka laukaisee väkivaltaisen ydinräjähdyksen.
Kuten tohtorikoulutettava Paulina Sowicka Nicolas Copernicuksen tähtitieteellisessä keskuksessa Puolassa:
”Chilessä järjestettyjen useiden tarkkailukampanjoiden jälkeen meillä oli tarpeeksi tietoa, jotta voimme ymmärtää kahden tähden ominaisuuksia - niiden massoja, lämpötiloja ja säteitä. Oli todellinen yllätys, että kaksi tähteä olivat niin lähellä toisiaan ja niin suuria, että melkein koskettivat toisiaan. Nova-räjähdys voisi tapahtua vain muutaman tuhannen vuoden kuluttua. "
Kun kaksi tähteä yhdistyvät ja laukaisevat nova-räjähdyksen, järjestelmän valoisuus kasvaa jopa miljoona kertaa, mikä kirkastaa ympäröivää sumua huomattavasti ja luo uskomattoman valonäytön. Lisäksi tämän binaariparin havaitseminen on ristiriidassa perinteisen ajattelun kanssa siitä, kuinka binaaritähdet kehittyvät planeettakeskuksessa.
Aikaisemmin tähtitieteilijät olivat työskennelleet oletuksella, että binaaritähdet ovat hyvin erillään planetaarisen sumun muodostumisen jälkeen. Periaatteessa ajateltiin, että vasta, kun sumun kaasut laajenevat ja häviävät (siihen pisteeseen, että sitä ei enää ollut näkyvissä), binaarinen pari voisi aloittaa vuorovaikutuksensa uudelleen, mikä johtaisi sulautumiseen ja nova-räjähdykseen.
Mutta tämän viimeisimmän havainnon avulla tämä teoria voi tulla kyseenalaiseksi. Tätä tutkimusta vahvistaa myös samanlainen nova-räjähdys (tunnetaan nimellä Nova Vul 2007), jota havaittiin vuonna 2007. Planeettamaisen sumun sisällä. Kuten Jone selitti:
”Vuoden 2007 tapahtuma oli erityisen vaikea selittää. Siihen mennessä, kun kaksi tähteä ovat riittävän lähellä novaa, planeetta-nebulassa olevan materiaalin olisi pitänyt laajentua ja hajottua niin paljon, että sitä ei enää ole näkyvissä. M3-1: n keskeisissä tähdessä olemme löytäneet toisen ehdokkaan samanlaiseen novapurkaukseen suhteellisen lähitulevaisuudessa. "
Tulevaisuuteen joukkue toivoo suorittavansa lisätutkimuksia M3-1: stä ja muista sen kaltaisista tyhjistä. Nämä havainnot voisivat antaa tähtitieteilijöille paremman käsityksen eräiden maailmankaikkeuden tehokkaimpien ilmiöiden fyysisistä prosesseista ja alkuperästä. Näitä ovat kataklysmiset muuttujat (joissa yksi tähti sifoneja tuottaa toisesta) novae ja ehkä jopa supernoovat.
