[/caption]
Toukokuussa 'Susi' nousee ja vaeltelee taivaalla puolenyön jälkeen. Lupus oli yksi ensimmäisen vuosisadan tähtitieteilijän Ptolemaioksen listaamista 48 alkuperäisestä tähdistöstä, ja sen länsirajalla on Wolf-Rayet-planetaarinen sumu - IC 4406 -, joka sisältää joitakin kuumimmista tiedetyistä tähdistä. Mitä tässä 1900 valovuoden päässä olevassa toruksen muotoisessa pölypilven sisällä oikein piilee? Mennään sitten todella sisään tähän Jukka Metsavanion Hubble-ulotteiseen visualisointiin ja katsotaan tarkemmin…
Aina kun esitämme ulottuvuuden visualisoinnin, se tehdään kahdella tavalla. Ensimmäinen on nimeltään 'Parallel Vision' ja se on paljon kuin maaginen silmäpalapeli. Kun avaat täysikokoisen kuvan ja silmäsi ovat oikealla etäisyydellä näytöstä, kuvat näyttävät sulautuvan yhteen ja luovan 3D-vaikutelman. Joillekin tämä ei kuitenkaan toimi hyvin – Jukka on siis luonut myös 'Cross Version' -version, jossa yksinkertaisesti ristiin silmät ja kuvat sulautuvat yhteen muodostaen keskeisen kuvan, joka näyttää 3D:ltä. Kuten me oppinut jokin aika sitten , se ei välttämättä toimi kaikille ihmisille, mutta voit kokeilla muutamia muita temppuja. Istu nyt alas ja valmistaudu räjähtämään…
IC 4406 Risti, JP Metsavainio
Planetaarisen sumun, IC 4406, suorakaiteen muotoinen ulkonäkö ei ole niin suuri mysteeri. Tiedämme tarkastellessamme suurta määrää esineitä, että näkökulmamme vaikuttaa siihen, miten näemme asiat, ja ymmärrämme, että näemme tämän uskomattoman rakenteen melkein päiväntasaajan tasossa. Tähtitieteilijät uskovat, että koko sumu on muodoltaan pyöreä sferoidi - jossa napahalkaisija on suurempi kuin päiväntasaajan halkaisija. Miksi näin epätavallinen muoto? Melko todennäköisesti, koska IC 4406:n uskotaan olevan kaksisuuntainen. Ei. Se ei järisytä sinua… Se tarkoittaa yksinkertaisesti sitä, että tällä planetaarisella sumulla on aksiaalisesti symmetrinen kaksiliuskainen ulkonäkö. Tämä voi olla kaikkien planetaaristen sumujen evoluutiovaiheiden alkua tai loppua – mutta sillä on omat erikoisensa.
Vaikka tämän rakenteen muotoileva toiminto ei olekaan aivan selvä tähtitieteilijöille, monet uskovat, että se voi liittyä fysikaaliseen prosessiin, joka tunnetaan nimellä kaksinapainen ulosvirtaus – jatkuvat erittäin energiset kaasuvirrat, jotka lähtevät tähden napoista. Minkä tyyppisiä tähtiä? Jälleen kerran, se ei ole aina selvää. Kaksinapainen ulosvirtaus voi tapahtua prototähdillä, joissa tiheä, keskittynyt suihku tuottaa yliäänisen iskurintaman. Kehittyneemmät nuoret tähdet, kuten T-Tauri-tyypit, tuottavat myös optisilla aallonpituuksilla näkyviä keulaiskuja, joita kutsumme Herbig-Haro-objekteiksi. Kehittyneet tähdet tuottavat pallosymmetrisiä tuulia (kutsutaan post-AGB-tuuleksi), jotka keskittyvät kartioihin ja joista tulee lopulta klassisia planetaarisia sumurakenteita. On jopa spekuloitu, että nämä ulosvirtaukset saattavat vaikuttaa tähtienväliseen pölyyn, joka ympäröi tähteä tai supernovajäänteitä. Mutta… mikä tarkalleen aiheuttaa nämä kauniit rakenteet, joita näemme sisällä?
C.R. O'Dellin mukaan: 'Tämä eteneminen alkaa tummista tangentiaalisista rakenteista, jotka eivät osoita kohdistusta keskeisen tähden kanssa ja jotka sijaitsevat lähellä pääionisaatiorintamaa. Suurimpien sumujen etenemisen lopussa oksat sijaitsevat suuressa osassa ionisoitua vyöhykettä, jossa ne fotoionisoituvat keskitähden puolella ja niihin liittyy pitkät häntät, jotka ovat hyvin linjassa säteittäisesti. Tämä ominaisuuksien muutos on se, mitä odotettaisiin, jos solmut muodostuisivat pääionisaatiorintaman lähelle tai sen ulkopuolelle, jolloin niiden tiheydet olisivat riittävän suuria johtamaan niiden ionisoitumiseen vain osittain, koska ne valaisevat täysin Lyman Continuum (Lyc) -säteilykentän. Niiden laajenemisnopeuksien on oltava pienempiä kuin sumukuoren päärungon. Niiden muoto muuttuu altistuessa tähden säteilykentälle, vaikka pölykomponenttiin vaikuttavan säteilypaineen suhteellinen rooli ionisaatiovarjostukseen nähden ei ole selvää.'
IC 4406:ssa on kuitenkin jotain hieman epätavallista, eikö niin? Oikein. Se sisältää Wolf-Rayet-tähden. Näissä O-tyypeistä polveutuneissa massiivisissa, erittäin valoisissa kaunokaisissa on voimakkaat tähtituulet, ja ne ovat tunnettuja käsittelemättömien ulkoisten H-pitoisten kerroksiensa purkamisesta. Tiheät, nopeat tuulet repeävät sitten ylikuumentunutta tähtien fotosfääriä vapauttaen ultraviolettisäteilyä, joka puolestaan aiheuttaa fluoresenssia viivan muodostavalla tuulialueella. Suurin osa kehittyy edelleen Ib- tai Ic-tyypin supernoveiksi, ja vain harvat (vain 10 %) tulevat planetaaristen sumujen keskustähdiksi. Onko siis IC 4406:ssa näkemämme kauniit kuviot alkua vai loppua? C.R. O'Dell sanoo:
'Löydämme solmuja kaikista esineistä, väittäen, että solmut ovat yleisiä, joita ei yksinkertaisesti havaita etäisyyden vuoksi. Solmut näyttävät muodostuvan sumun elinkaaren varhaisessa vaiheessa, ja ne ovat todennäköisesti muodostuneet sumun ionisaatiorintamalla toimivasta epävakausmekanismista. Kun etuosa kulkee solmujen läpi, ne altistuvat keskitähden fotoionisoivalle säteilykentälle, jolloin niiden ulkonäkö muuttuu. Tämä selittäisi sitten evoluutiona ulkonäön eron, kuten IC 4406:ssa vain sukupuuttoon näkevät pitsiset filamentit… Teoreettisissa malleissa on otettu huomioon vain symmetriset epävakaudet, mutta mikään ei näytä estävän pitkittyneiden pitoisuuksien muodostumista, kuten IC 4406:ssa nähdään. ”
Sillä välin monet teistä tunnistavat nämä tämän planetaarisen filamentit sen yleisemmällä nimellä - 'verkkokalvosumu' - kolmanneksi, jonka H2- ja CO-päästöjen alueellinen jakautuminen on kartoitettu todistamaan, että päiväntasaajan tiheys johtuu korkeasta - AGB-kantatähteen ulosvirtausnopeus – ja ehkä sen silmän pilke voi olla joko planeettajärjestelmien alku tai loppu. R. Sahai sanoo: 'On ehdotettu, että IC 4406:ssa havaitut tai päätellyt ekvatoriaaliset torit johtuvat 'uudestisyntyneistä' levyistä, jotka muodostuivat planeettajärjestelmien tuhoutumisesta AGB:n evoluutiovaiheen lopussa.
Ovatko nämä filamentit magneettikenttien muovaamia? Hanna Dahlgrenin työ avaa erittäin mielenkiintoisia ajatuksia: ”Ehdotamme teoriaa, jossa magneettikentät ohjaavat pienen mittakaavan filamenttien kuvanveistoa ja kehitystä. Tämä teoria osoittaa, kuinka alirakenteet voivat muodostaa magnetoituja vuoköysiä, jotka on kierretty toistensa ympärille kaksoiskierteiden muodossa. Samankaltaisia ja samankaltaisia rakenteita löytyy monista muista astrofysikaalisista ympäristöistä.' Ja selviävätkö he? C.R. O'Dell sanoo:
'Se, mitä tulevaisuus tuo tullessaan PN:n solmuille, on varsin tärkeää, koska mikä tahansa mekanismi niitä tuottaa, lukitsee huomattavan osan massasta molekyylisolmuihin ja nämä solmut pakenevat keskitähden gravitaatiokentästä (Meaburn et al. 1998). Fotoionisaatioprosessi tarkoittaa, että materiaali haihtuu osista. Tilanne on hyvin samanlainen kuin Orionin sumun proplydit, joissa molekyylin sisäydintä lämmittävät alle 13,6 eV fotonit, mikä aiheuttaa hitaan kaasun virtauksen pois ytimestä. Kun tämä kaasu saavuttaa solmujen ionisaatiorintaman, se fotoionisoituu ja kuumennetaan, sitten se kiihtyy nopeasti noin 10 km s nopeuteen. Ulospäin liikkuvien solmujen arvioitu haihtumisaika on useita tuhansia vuosia. Monet tai useimmat niistä selviävät siksi kuuman valon vaiheesta lähellä tähteä ja sinkoutuvat ympäröivään tähtienväliseen väliaineeseen.
Kuin uusi pilke suden silmissä…
Paljon kiitoksia JP Metsavainio / Pohjoisgalaktinen hänen taikuudestaan Hubble-avaruusteleskoopin kuvilla ja antaa meille tämän uskomattoman katsauksen toiseen avaruuden mysteeriin.