«Λύθηκε» το αίνιγμα του Κυανού Δακτυλιοειδούς Νεφελώματος

Οι ερευνητές άρχισαν να ξύνουν το κεφάλι τους με απορία το 2004 όταν ανακάλυψαν μια μεγάλη μάζα αερίου μέσα στην οποία διακρίνονται ένα άστρο και δύο μυστηριώδεις μπλε δακτύλιοι.

Έπειτα από σχεδόν 16 χρόνια προσπάθειας, πιστεύουν ότι έλυσαν το αίνιγμα του Κυανού Δακτυλιοειδούς Νεφελώματος: όπως αναφέρουν στο Nature, οι δακτύλιοι σχηματίστηκαν από την ένωση δύο άστρων σε ένα μεγαλύτερο πριν από μερικές χιλιάδες χρόνια.

Το μυστηριώδες νεφέλωμα ανακαλύφθηκε σε παρατηρήσεις του διαστημικού τηλεσκοπίου GALEX της NASA, του οποίου η αποστολή τερματίστηκε το 2013. Εκείνη την εποχή, ο Κρις Μάρτιν του Ινστιτούτου Τεχνολογίας της Καλιφόρνια (Caltech), κύριος ερευνητής της αποστολής GALEX, φανταζόταν ότι εξηγούσε γρήγορα το φαινόμενο και θα εξασφάλιζε έτσι μια εύκολη δημοσίευση.

Οι παρατηρήσεις αποδείχθηκαν όμως αντιφατικές: η σχετικά χαμηλή περιεκτικότητα του άστρου σε υδρογόνο μαρτυρούσε ότι πρόκειται για ηλικιωμένο αστέρι. Περιέργως όμως εξέπεμπε αρκετά ισχυρή υπέρυθρη ακτινοβολία, κάτι που συμβαίνει συνήθως σε νεαρά άστρα που περιβάλλονται από έναν δίσκο αερίων.

Η πρώτη υποψία ήταν πως το άστρο είναι όντως ηλικιωμένο αλλά περιβάλλεται από έναν δίσκο αερίου, ο οποίος περιέχει υπολείμματα από κάποιον μεγάλο πλανήτη που διαλύεται καθώς πλησιάζει στο άστρο. Κι όμως, οι παρατηρήσεις με επίγεια τηλεσκόπια διέψευσαν αυτή την υπόθεση.

Περισσότερο από μια δεκαετία μετά την ανακάλυψη του Κυανού Δακτυλιοειδούς Νεφελώματος, η ομάδα του δρ Μάρτιν είχε συλλέξει δεδομένα από τέσσερα διαστημικά τηλεσκόπια, άλλα τόσα επίγεια, καθώς και από παρατηρήσεις του άστρου που πηγαίνουν πίσω μέχρι το έτος 1895. Κι όμως, το αίνιγμα παρέμενε άλυτο.

Το 2017, ο Μάρτιν αποφάσισε να ζητήσει τη βοήθεια του Μπράιαν Μέτζγκερ, θεωρητικού αστροφυσικού του Πανεπιστημίου Κολούμπια της Νέας Υόρκης. Χάρη στην ειδίκευσή του στη συγχώνευση άστρων, ο Μέτζγκερ βοήθησε να βρεθεί η απάντηση.

Ας δούμε λοιπόν τι συνέβη

Οι μπλε δακτύλιοι της εικόνας θα ήταν αόρατοι στο ανθρώπινο μάτι καθώς αντιστοιχούν στην εκπομπή υπεριώδους φωτός.

Όπως προκύπτει, οι δακτύλιοι είναι δύο κωνικά σύννεφα υλικού που εκτινάχθηκαν σε διαφορετικές  κατευθύνσεις –ο ένας κώνος κινείται προς τη Γη με ταχύτητα 400 χιλιομέτρων το δευτερόλεπτο, ενώ ο άλλος απομακρύνεται με την ίδια ταχύτητα.

Πώς όμως σχηματίστηκαν; Σύμφωνα με τη νέα μελέτη, στη θέση του κεντρικού άστρου της εικόνας βρισκόταν κάποτε ένα άστρο σαν τον Ήλιο. Καθώς πλησίαζε το τέλος της ζωής του, το άστρο διογκώθηκε σε ερυθρό γίγαντα, οπότε τα εξωτερικά του στρώματα πλησίασαν ένα δεύτερο, μικρό άστρο, το οποίο κινούταν σε τροχιά γύρω από τον γίγαντα. Το μικρό άστρο άρχισε τότε να τραβά υλικό από το μεγάλο, υλικό που απλώθηκε σε έναν μεγάλο δίσκο γύρω από το κοσμικό ζευγάρι.

Αργότερα, το μικρό άστρο συγχωνεύτηκε με το μεγάλο σε μια εκρηκτική ένωση που εκτόξευσε υλικό προς όλες τις κατευθύνσεις. Όμως ο δακτύλιος αερίου που είχε σχηματιστεί στην προηγούμενη φάση ουσιαστικά έκοψε την έκρηξη στη μέση, και σχημάτισε δύο κώνους υλικού που εξαπλώθηκαν προς αντίθετες κατευθύνσεις.

Όταν αυτά τα κωνικά σύννεφα συγκρούστηκαν με νέφη υδρογόνου στον διαστρικό χώρο, το ωστικό κύμα έκανε το υδρογόνο να λάμπει στο υπεριώδες φάσμα.

Η μελέτη, επισημαίνει η ερευνητική ομάδα, είναι η πρώτη που εξετάζει ένα αστρικό σύστημα μόλις μερικές χιλιάδες χρόνια μετά την αστρική συγχώνευση από την οποία προέκυψε.

Και αυτό έχει σημασία για τους αστρονόμους, δεδομένου ότι τα περισσότερα άστρα του Γαλαξία συνοδεύονται από άλλα άστρα και ενίοτε πέφτουν το ένα πάνω στο άλλο.

Όπως σχολίασε ο δρ Μέτζγκερ, «βλέπουμε άφθονα συστήματα δύο άστρων που μπορεί μια μέρα να συγχωνευτούν. Έχουμε αναγνωρίσει άστρα που σχηματίστηκαν με αυτόν τον τρόπο πριν από εκατομμύρια χρόνια, δεν είχαμε όμως καθόλου δεδομένα για το τι συμβαίνει στο μεσοδιάστημα».

«Το Κυανό Δακτυλιοειδές Νεφέλωμα ίσως μας δείχνει πώς μοιάζουν αυτά τα άστρα ώστε να αναγνωρίσουμε περισσότερα».