Планетні туманності - це захоплюючі астрономічні явища, навіть якщо ім’я трохи вводить в оману. Замість того, щоб асоціюватися з планетами, ці світяться оболонки газу і пилу утворюються, коли зірки вступають у завершальні фази свого життя і скидають свої зовнішні шари. У багатьох випадках цей процес і подальша структура туманності є результатом взаємодії зірки з сусідньою зіркою-супутницею.
Нещодавно під час огляду планетарної туманності М3-1 міжнародна команда астрономів відзначила щось досить цікаве. Побачивши центральну зірку туманності, яка насправді є бінарною системою, вони помітили, що у пари спостерігається неймовірно короткий орбітальний період - тобто зорі обходять один одного кожні 3 години 5 хвилин. Виходячи з такої поведінки, пара, ймовірно, злиється і спровокує новий вибух.
Команда під керівництвом Девіда Джонса з Інституту Астрофізики Канарської та Університету де Ла Лагуни повідомила про свої результати в Щомісячні повідомлення Королівського астрономічного товариства: Листи. До складу команди входили інші члени (IAC), а також Європейська південна обсерваторія (ESO), Астрономічний центр Nicolaus Copernicus (CAMK), Південноафриканська астрономічна обсерваторія (SAAO) та Національний обсерваторій Astronómico Nacional (OAN-IGN).
Заради свого дослідження команда покладалася на Новий технологічний телескоп ESO (ESO-NTT), розташований в обсерваторії Ла-Сілла в Чилі, для дослідження М3-1 протягом кількох років. Ця планетна туманність розташована в сузір'ї Каніс-Майор, приблизно за 14000 світлових років від Землі. У процесі роботи команда виявила та вивчила бінарні зірки в центрі туманності.
Як в недавньому прес-релізі Королівського астрономічного товариства Брент Мізальскі - дослідник Південноафриканського великого телескопа і співавтор дослідження, це відкриття підтвердило те, про що вже багато підозрювали астрономи. "Ми знали, що M3-1 повинен приймати бінарну зірку", - сказав він, - тому ми взялися за придбання спостережень, необхідних для доведення цього, і пов'язати властивості туманності з еволюцією зірки або зірок, які її утворювали ".
Деякий час M3-1 вважався твердим кандидатом на бінарну центральну зірку за її структурою (яка містить видатні струмені та нитки, що свідчать про бінарні взаємодії). Однак, оскільки зорі настільки близькі між собою, їх не можна розв'язати окремо від землі. У результаті вчені зробили висновок про наявність другої зірки з варіації їх комбінованої яскравості.
Найбільш очевидною причиною цих варіацій було б те, як зірки періодично затемнюють одна одну, що призведе до помітного падіння яскравості. Як пояснив Анрі Боффін, дослідник ESO у Німеччині:
«Коли ми почали спостереження, відразу було зрозуміло, що система є двійковою. Ми бачили, що зовні одна зірка в центрі туманності швидко змінюється в яскравості, і ми знали, що це повинно бути пов’язано з наявністю супутньої зірки. "
Однак команда з подивом виявила, що у пари був один з найкоротших орбітальних періодів (3 години 5 хвилин) будь-яких бінарних зірок, виявлених всередині туманності. Далі вони зробили висновок, що зірки настільки близько, що вони практично торкаються. Як результат, в майбутньому вони, ймовірно, зазнають виверження нова, де матеріал переноситься від однієї зірки до іншої, створюючи критичну масу, яка викликає бурхливий термоядерний вибух.
Як зазначила Пауліна Совічка, докторант Астрономічного центру імені Ніколя Коперника в Польщі:
«Після різних кампаній спостереження в Чилі у нас було достатньо даних, щоб почати розуміти властивості двох зірок - їх маси, температури та радіуси. Це було справжньою несподіванкою, що дві зірки були настільки близькі між собою та настільки великі, що майже торкалися одне одного. Нова вибух може статися лише через кілька тисяч років ».
Коли дві зірки зливаються і спричинить вибух нової, система збільшить світність в мільйон разів, що значно скрасить навколишню туманність і створить неймовірне світлове шоу. Більше того, виявлення цієї бінарної пари також не відповідає звичайному мисленню про те, як бінарні зірки розвиваються в планетарній туманності.
Раніше астрономи працювали за припущенням, що бінарні зірки добре відокремлюються після утворення планетарної туманності. В основному, вважалося, що до того часу, поки гази туманності не розширяться і не розсіюватимуться (аж до того, що його більше не видно), двійкова пара може знову почати взаємодіяти, що призведе до злиття і вибуху нової.
Але з цього останнього спостереження ця теорія може поставити під сумнів. Це дослідження також підкріплюється аналогічним вибухом нова (відомим як Нова Вул 2007), який спостерігався всередині планетарної туманності у 2007 році. Як пояснив Джон:
«Подія 2007 року була особливо складно пояснити. На той час, коли дві зірки досить близькі для нової, матеріал у планетарній туманності мав би розширитися та розсіятися настільки, що його вже не видно. У центральних зірках M3-1 ми знайшли іншого кандидата на подібне виверження нової культури порівняно найближчим часом ».
Забігаючи наперед, команда сподівається провести подальші дослідження M3-1 та інших подібних туманностей. Ці спостереження можуть дати астрономам більше розуміння фізичних процесів та витоків деяких найпотужніших явищ у Всесвіті. Сюди входять катаклізмні змінні (де одна зірка сифонів від іншої) нові, і, можливо, навіть наднові.
