Joskus tähtitieteelliselle esineelle annetut suositut nimet osuivat kuvaamaan sen ominaisuuksia. Muina aikoina…. ei niin paljon. Esimerkkinä rengassumu. Vaikka erottuva silmukan muoto ja värikäs kauneus ovat tehneet siitä yhden kuuluisimmista taivaallisista kiekoista, se ei todellakaan ole klassinen 'sormus'. Ja tämä Hubble-avaruusteleskoopin äskettäinen kuva näyttää hämmästyttävän uuden tason yksityiskohdissa tässä ikonisessa sumussa.
'Sumu ei ole kuin bagel, vaan se on kuin hyytelödonkki, koska se on täynnä materiaalia keskellä', sanoi C. Robert O'Dell Vanderbiltin yliopistosta, joka johti tutkimusryhmää, joka käytti Hubblea ja useita jauheita. -pohjaisia teleskooppeja saadakseen tähän mennessä parhaan kuvan rengassumusta. Kuvissa näkyy monimutkaisempi rakenne kuin tähtitieteilijät luulivat, ja ne ovat antaneet heille mahdollisuuden rakentaa tarkimman 3-D-mallin sumusta.
'Hubblen yksityiskohtien avulla näemme täysin erilaisen muodon kuin mitä on historiallisesti ajateltu tälle klassiselle sumulle', O'Dell sanoi. 'Uudet Hubble-havainnot osoittavat sumun paljon selkeämmin yksityiskohtaisemmin, ja näemme, että asiat eivät ole niin yksinkertaisia kuin aiemmin luulimme.'
Rengassumu on noin 2 000 valovuoden päässä Maasta ja sen halkaisija on noin 1 valovuosi. Lyyran tähdistössä sijaitseva sumu on amatööritähtitieteilijöiden suosittu kohde.
Useiden kaukoputkien aikaisemmat havainnot olivat havainneet kaasumaista materiaalia renkaan keskialueella. Mutta Hubblen Wide Field Camera 3:n uusi näkymä näyttää sumun rakenteen yksityiskohtaisemmin. O'Dellin tiimi ehdottaa, että rengas kiertyy sinisen jalkapallon muotoisen rakenteen ympärille. Rakenteen kukin pää työntyy ulos renkaan vastakkaisista puolista.
Tämä video zoomaa Lyyran tähdistöyn rengassumun sijaintiin ja uuteen kuvaan Hubble-avaruusteleskoopista ja suuresta kiikariteleskoopista:
Analyysissa tutkimusryhmä sai myös kuvia Arizonan Mount Grahamin kansainvälisen observatorion suuresta kiikariteleskoopista ja spektroskooppisia tietoja San Pedro Martirin observatoriosta Baja Californiassa, Meksikossa.
Sumu on kallistettu Maata kohti, jotta tähtitieteilijät näkevät renkaan kasvot ylöspäin. Hubble-kuvassa sininen rakenne on heliumin hehku. Valkoisen kääpiötähden, renkaan keskellä olevan valkoisen pisteen, säteily saa heliumin hehkumaan. Valkoinen kääpiö on auringon kaltaisen tähden tähtijäännös, joka on käyttänyt vetypolttoaineensa ja vuotanut uloimmat kaasukerrokset painuakseen painovoimaisesti tiiviiksi esineeksi.
O’Dell-tiimi yllättyi yksityiskohtaisista Hubble-näkymistä renkaan sisäreunaa pitkin upotettavista tummista, epäsäännöllisistä tiheistä kaasusolmuista, jotka näyttävät polkupyörän pyörän pinnoilta. Nämä kaasumaiset lonkerot muodostuivat laajennettaessa kuumaa kaasua, joka työnnettiin kylmään kaasuun, jota tuomittu tähti oli aiemmin poistanut. Solmut kestävät paremmin tähden vapauttaman ultraviolettivalon aallon eroosiota. Hubble-kuvat ovat antaneet tiimille mahdollisuuden yhdistää solmut kirkkaan päärenkaan ympärillä olevien valopiikkien kanssa, jotka ovat varjovaikutelma. Tähtitieteilijät ovat löytäneet samanlaisia solmuja muista planetaarisista sumuista.
Tämä kuva esittää rengassumua sivuttain, kuten tähtitieteilijät ovat päättäneet uusien Hubblen havaintojen perusteella. Kiitokset: NASA, ESA ja A. Feild (STScI)
Keskustähti karkotti kaiken tämän kaasun noin 4000 vuotta sitten. Alkuperäinen tähti oli useita kertoja massiivisempi kuin aurinkomme. Miljardeja vuosia kestäneen vedyn muuntamisen ytimeessään heliumiksi tähden polttoaine alkoi loppua. Sitten sen koko kasvoi ilmapallolla ja siitä tuli punainen jättiläinen. Tämän vaiheen aikana tähti levitti ulompia kaasumaisia kerroksiaan avaruuteen ja alkoi romahtaa, kun fuusioreaktiot alkoivat kuolla. Kuolevasta tähdestä tuleva ultraviolettivalon purkaus viritti kaasua ja sai sen hehkumaan.
Ulkorenkaat muodostuivat, kun nopeammin liikkuva kaasu törmäsi hitaammin liikkuvaan materiaaliin. Sumu laajenee yli 43 000 mailia tunnissa, mutta keskus liikkuu nopeammin kuin päärenkaan laajeneminen. O’Dellin tiimi mittasi sumun laajenemista vertaamalla uusia Hubble-havaintoja vuonna 1998 tehtyihin Hubble-tutkimuksiin.
Rengassumu jatkaa laajentumistaan vielä 10 000 vuotta, mikä on lyhyt vaihe tähden eliniässä. Sumu himmenee ja himmenee, kunnes se sulautuu tähtienväliseen väliaineeseen.
Rengassumun kohtalon tutkiminen antaa käsityksen auringon kuolemasta vielä 6 miljardin vuoden kuluttua. Aurinko on vähemmän massiivinen kuin rengassumun esitähti, joten sillä ei ole ylellistä loppua.
'Kun auringosta tulee valkoinen kääpiö, se lämpenee hitaammin sen jälkeen, kun se irrottaa ulommat kaasumaiset kerroksensa', O'Dell sanoi. 'Materiaali on kauempana, kun se kuumenee tarpeeksi valaisemaan kaasua. Tämä suurempi etäisyys tarkoittaa, että auringon sumu on himmeämpi, koska se on laajempi.'
Lähde: Hubble-sivusto