Astronomowie znajdują najstarszą mgławicę planetarną

Mgławice planetarne to krótkotrwałe „pozostałości” gwiazd podobnych do Słońca. Większość z tych „gwiezdnych duchów” trwa tylko – co najwyżej – około 25 000 lat. Zwykle ich chmury gruzu rozpraszają się tak szeroko, że dość szybko zanikają. Jest jednak taki, który przetrwał co najmniej 70 000 lat. To sprawia, że ​​jest „wielką damą” mgławic planetarnych.

Zespół astronomów kierowany przez członków Laboratorium Badań Kosmicznych (LSR) i Wydziału Fizyki Uniwersytetu w Hongkongu zauważył ten rzadki niebieski klejnot w otwartej gromadzie gwiazd M37. Krąży w naszej galaktyce w tym samym ramieniu galaktycznym co Słońce i zawiera około 1500 mas Słońca. Obiekt, nazwany IPHASX J055226.2+323724, jest trzecią znaną mgławicą planetarną związaną z gromadą otwartą w naszej galaktyce. Skąd astronomowie wiedzą, że jest tak stary?

Zrozumienie tej starzejącej się mgławicy planetarnej

Mgławica planetarna to gorący biały karzeł otoczony powłoką materii, którą wyrzuciła w miarę starzenia się. W niektórych mgławicach planetarnych powłoka jest mniej więcej okrągła, podczas gdy w innych może wyglądać dwubiegunowo . Promieniowanie gwiazdy ogrzewa mgławicę, co powoduje jej świecenie. Wiek rozszerzającej się skorupy może wydawać się trudny do określenia. Są jednak sposoby. Zespół, który odkrył ten obiekt, kierowany przez Quentina Parkera z HKU, odkrył, że ma on „wiek kinematyczny” 70 000 lat. To szacunkowe dane, ale trafne, biorąc pod uwagę szybkość rozszerzania się mgławicy. Wskazówki leżą w widmie emisyjnym światła emitowanego z gorącego, świecącego gazu w rozszerzającej się powłoce wokół umierającej gwiazdy. To są „linie emisyjne”.

Zespół założył również, że szybkość ekspansji pozostaje praktycznie taka sama od samego początku. Łącząc to wszystko, otrzymujesz czas, jaki upłynął od śmierci, gdy gwiazda jako pierwsza wyrzuciła swoje zewnętrzne warstwy. W tym przypadku chodzi o 70 000 lat. Dla porównania, większość „typowych” mgławic planetarnych trwa tylko około 5000 do 25 000 lat. To stosunkowo krótki czas w porównaniu z życiem gwiazdy, które mogło trwać około setek milionów lub miliardów lat.

Ponadto fakt, że IPHASX J055226.2+323724 jest nadal widoczny pomimo swojego wieku i powiększonych rozmiarów, czyni go podwójnie rzadkim. Jego lokalizacja pokazuje, że „żyje” w stosunkowo „bezpiecznym” środowisku. Ten dom w otwartej gromadzie pozwala na zanikanie rozszerzającej się chmury gazu i pyłu. Gdyby gwiazda znajdowała się w ośrodku międzygwiazdowym, powłoka mogłaby zostać rozerwana przez inne wpływy.

Dyskusja techniczna o IPHASX J055226.2 + 323724

Środowisko tej mgławicy planetarnej wewnątrz gromady gwiazd dało zespołowi naukowemu lepszy wgląd w pierwotną gwiazdę, która stworzyła mgławicę. Obecnie jest to biały karzeł, starzejąca się gwiazda protoplasta po tym, jak sama się kurczy i odrzuca swoje zewnętrzne warstwy. To bardzo gorący obiekt, którego ochłodzenie zajmie miliardy lat. Kiedy jednak była jeszcze gwiazdą podobną do Słońca, miała około 2-3 mas Słońca. Zespół był w stanie oszacować, jaką masę zawierał, kiedy po raz pierwszy wyrzucił materiał, który stał się skorupą, i ustalić, jaka jest jego masa. Korzystając z danych o odległości Gaia, doszli również do wniosku, że rozszerzająca się powłoka materii ma teraz średnicę około 3,2 parseków. (Dla porównania, odległość między Słońcem a jego najbliższą sąsiednią gwiazdą, Proxima Centauri, wynosi 1,3 parseków.

Dr Vasiliki Fragkou, pierwszy autor artykułu opisującego prace nad tą mgławicą, opisał środowisko otwartej mgławicy gromada-planetarna (OC-PN) jako:

Jestem bardzo podekscytowany, że mogę pracować nad tymi fascynującymi rzadkimi przypadkami OC- skojarzenia PN, ponieważ wciąż przynoszą ważne wyniki naukowe, podobnie jak wszystkie trzy przypadki, które znaleźliśmy, to motyle (dwubiegunowe) PN pod względem kształtu, wszystkie są bardzo słabe i wysoce rozwinięte, a wszystkie mają chemię typu I zgodnie z ich emisją linie i oczywiście wszystkie mają masy przodków od pośrednich do wysokich.

To rzadkie, ale przydatne

Ponieważ jest to dopiero trzeci znany przykład mgławicy planetarnej w otwartej gromadzie gwiazd w naszej galaktyce, dostarcza interesujących wskazówek dotyczących formowania się gromady, w której mieszka IPHASX J055226.2+323724. Korespondent profesor Quentin Parker wskazał, że jego grupa znalazła wszystkie trzy potwierdzone przykłady.

Są niezwykle rzadkie, ale są również bardzo ważne, ponieważ te piękne obiekty pozwalają nam niezależnie określać punkty w tak zwanym stosunku masy początkowej do końcowej (IFMR) dla gwiazd.

Funkcja masy początkowej opisuje rozkład mas gwiazdowych, które tworzą się w jednym zdarzeniu gwiazdotwórczym w danej objętości w przestrzeni. Obejmuje wszystkie obiekty gwiezdne, od małomasywnych brązowych karłów po najbardziej masywne uformowane gwiazdy. Jest to ważne w gromadach jako sposób na zrozumienie zakresu gwiazd, które zawierają, a wraz z istnieniem IPHASX J055226.2+323724 daje wgląd w typy gwiazd w M37.

______________________
Spodobał Ci się wpis ? To postaw kawę Postaw mi kawę na buycoffee.to