En internasjonal gruppe astronomer ledet av Stefan Kimeswenger fra Institutt for astrofysikk og partikkelfysikk oppdaget sammen med vitenskapelige amatører en ny klasse galaktiske tåker. Dette gir et viktig grunnlag i forståelsen av stjernenes evolusjon og viser viktigheten av internasjonalt samarbeid mellom universitetsforskning og vitenskapelige miljøer.
For første gang har astronomer innhentet bevis på eksistensen av en fullt utviklet konvolutt av et system med en felles konvolutt (common-envelope-system, CE) - fasen av den felles konvolutten til et dobbeltstjernesystem. «Mot slutten av livet deres vokser vanlige stjerner til røde kjempestjerner. Siden en svært stor del av stjernene er i binære stjernesystemer, påvirker dette utviklingen deres ved slutten av livet. I nære binære systemer går den ytre delen av den ekspanderende stjernen sammen i en felles konvolutt rundt begge stjernene. Men inne i dette gassskallet er kjernene til de to stjernene praktisk talt intakte og fortsetter sin utvikling som uavhengige enkeltstjerner," forklarer astrofysiker Stephan Kimeswenger.
Mange stjernesystemer er kjent for å være rester av en slik utvikling. Deres kjemiske og fysiske egenskaper fungerer som fingeravtrykk. I tillegg er stjernesystemer som akkurat er i ferd med å danne et felles skall allerede blitt oppdaget på grunn av deres spesifikke og høye lysstyrke. Imidlertid er et fullt utformet CE-skall og dets utstøting i det interstellare rommet i denne formen ennå ikke observert.
"Disse konvoluttene er av stor betydning for vår forståelse av utviklingen av stjerner i sluttfasen. På det meste hjelper de oss å forstå hvordan de beriker det interstellare rommet med tunge elementer, som igjen er viktige for utviklingen av planetsystemer som vårt eget», forklarer astronomer viktigheten av nylig oppdagede galaktiske tåker og legger til en forklaring på hvorfor sannsynligheten for at de oppdages er lav: "De er for store for synsfeltet til moderne teleskoper og samtidig veldig svake. I tillegg er deres levetid ganske kort, i det minste sett i kosmiske tidsskalaer. Den er bare noen hundre tusen år gammel."
Utgangspunktet for denne unike oppdagelsen var arbeidet til en gruppe tysk-franske amatørastronomer: de søkte etter ukjente objekter i historiske himmelbilder i nå digitaliserte arkiver og fant til slutt et fragment av tåken på fotografiske plater fra 1980-tallet.
Med funnet henvendte gruppen seg til internasjonale vitenskapelige eksperter, inkludert Institutt for astrofysikk og partikkelfysikk ved Universitetet i Innsbruck, som har lang erfaring på dette feltet. Ved å samle inn og kombinere observasjoner fra de siste 20 årene, hentet fra offentlige arkiver av forskjellige teleskoper, samt data fra fire forskjellige romsatellitter, klarte forskere fra Innsbruck å utelukke deres første hypotese, nemlig oppdagelsen av en planetarisk tåke forårsaket av restene av døende stjerner. Den enorme størrelsen på tåken ble tydelig takket være målinger gjort av teleskoper i Chile. Forskere i USA kompletterte til slutt disse observasjonene ved hjelp av spektrografer: "Diameteren til hovedskyen er 15,6 lysår på tvers, som er nesten 1 million ganger avstanden fra jorden til solen og mye større enn avstanden fra solen vår til nærmeste nabostjerner".
Å kombinere alt dette informasjon, laget astronomer en modell av objektet: det er et nært binært system av en 66 500 graders hvit dvergstjerne og en normal stjerne med en masse litt mindre enn solens masse. De går begge i bane rundt hverandre på bare 8 timer og 2 minutter og er bare 2,2 solradier fra hverandre. På grunn av den lille avstanden blir følgestjernen med en temperatur på bare ~4° kraftig oppvarmet på den siden som vender mot den hvite dvergen, noe som fører til ekstreme fenomener i stjernespekteret og svært regelmessige svingninger i lysstyrken. Rundt begge stjernene er en gigantisk konvolutt som består av den hvite dvergens ytre materiale. Dette materialet er tyngre enn den hvite dvergen og dens følgestjerne og ble kastet ut i verdensrommet for rundt 700 500 år siden.
Les også:
- En eksoplanet har blitt oppdaget for første gang i et dobbeltstjernesystem – selv om den ikke burde være der
- To eksoplaneter som går i bane rundt en sollignende stjerne er oppdaget