WD 2226-210’un spektral enerji dağılımı, Hubble Uzay Teleskobu’ndan Helis Bulutsusu’nun bir görüntüsü üzerine bindirildi. Grafik, optik, kızılötesi ve milimetre fotometrisini, Spitzer orta kızılötesi spektrumunu ve WISE, Spitzer, SOFIA, Herschel ve ALMA’nın üst sınırlarını birleştiriyor. Veri saptamalarına (daireler) ve üst sınırlara (üçgenler) iyi uyum gösteren beyaz cüce fotosfer (katı) ve IR fazlalığının modelleri. Sarmal Bulutsusu. Kredi bilgileri: NOIRLab; SED kredisi: JP Marshall.
Bir yıldız, bir yıldızın çekirdeğindeki nükleer füzyon tarafından üretilen radyasyonun yerçekimi ile dengelendiği, yıldız evriminin en uzun aşaması olan ana sekansın ötesine geçtiğinde, sahip olabileceği herhangi bir gezegen sisteminin kaderi bir muammadır. Gökbilimciler genellikle bu noktanın ötesindeki gezegenlere ne olduğunu ya da hayatta kalıp kalamayacaklarını bile bilmiyorlar.
Geçenlerde yayınlanan bir makalede Astronomi Dergisiaraştırmacılar Kızılötesi Astronomi için Stratosferik Gözlemevi’nden yeni veriler kullandılar (SOFYA) ve Atacama Büyük Milimetre/milimetre-altı Dizisi (ALMA), Helix Bulutsusu’nu incelemek için Spitzer Uzay Teleskobu ve Herschel Uzay Gözlemevi’nden arşiv verilerinin yanı sıra. Bu gözlemler, bu gezegen kalıntılarının kaderi için olası bir açıklama sağlar.
Bir Eleme Süreci ve Yıkıcı Bir Köken
Helis Bulutsusu eski bir gezegenimsi bulutsudur – ana dizi yaşamı sona erdikten sonra ev sahibi yıldızından çıkan genişleyen, parlayan gaz. Bulutsunun çok genç bir Beyaz cüce merkezinde, ancak bu merkezi beyaz cüce tuhaf. Beklenenden daha fazla kızılötesi radyasyon yayar. Gökbilimciler, bu fazla emisyonun nereden geldiği sorusunu cevaplamak için önce bunun nereden gelmiş olamayacağını belirlediler.
Gezegenimsi cisimler (bir yıldızın etrafındaki gezegen sisteminin yaratılmasından kalan kozmik tozdan oluşan küçük, katı cisimler) arasındaki çarpışmalar bu tür aşırı emisyon üretebilir, ancak SOFIA ve ALMA bu tür cisimler için gerekli olan büyük toz taneciklerini göremediler. var, bir seçeneği ekarte ediyor. Gökbilimciler ayrıca, başka bir olası açıklama dışında, Helis Bulutsusu gibi nesnelerden önce gelen, evrimleşen ana dizi sonrası yıldız sistemlerini çevreleyen gaz disklerinin karakteristiği olan karbon monoksit veya silikon monoksit moleküllerinden herhangi birini bulamadılar.
Farklı kanıtlar, emisyon kaynağının boyutuna, yapısına ve yörüngesine katı kısıtlamalar getirir ve sonunda aynı suçluyu belirlemek için bir araya gelir: bulutsunun oluşumu sırasında yok olan tam teşekküllü gezegenlerden gelen ve iç bölgelerine dönen toz. .
“Aşırı emisyonun boyutunu ve şeklini ve bu özelliklerin beyaz cüce ortamındaki toz tanecikleri ile ilgili olarak ne anlama geldiğini bir araya getirdiğimizde, Helis Bulutsusu’nun kızılötesi fazlalığının nasıl olduğu sorusuna en iyi çözümün bozulmuş bir gezegen sistemi olduğu sonucuna vardık. oluşturuldu ve sürdürüldü,” dedi makalenin baş yazarı ve Tayvan’daki Academia Sinica’da bir araştırmacı olan Jonathan Marshall.
Eski bir gezegen sisteminin kalıntılarının kızılötesi emisyonun kaynağında olduğunu fark ettiklerinde, emisyonu hesaba katmak için Helis Bulutsusu’nun merkezine kaç tanesinin geri dönmesi gerektiğini hesapladılar: ihtiyatlı bir şekilde, gezegenimsi bulutsunun 100.000 yıllık ömrü boyunca yaklaşık 500 milyon.
SOFYA’nın Rolü
SOFIA’nın yetenekleri, önceki Spitzer ve Herschel gözlemleri arasındaki boşluğa düşerek grubun tozun şeklini ve parlaklığını anlamasını sağladı ve ne kadar uzağa yayıldığının çözünürlüğünü iyileştirdi.
Marshall, “Bu boşluk, toz emisyonunun zirve yapmasını beklediğimiz yer civarındaydı” dedi. “Toz emisyonunun şeklini saptamak, bu emisyonu üreten toz taneciklerinin özelliklerini sınırlamak için hayati önem taşıyor, bu nedenle SOFIA gözlemi, anlayışımızı geliştirmemize yardımcı oldu.”
Araştırmacılar, özellikle Helis Bulutsusu için herhangi bir takip gözlemi planlamasa da, bu çalışma, yıldızları ana diziyi geçtikten sonra gezegen sistemlerine ne olduğunu anlamak için gözlemleri kullanmak için daha büyük bir çabanın bir parçasıdır. Grup, benzer teknikleri kullanarak diğer geç evre yıldızları incelemeyi umuyor.
Kaynak: Jonathan P. Marshall, Steve Ertel, Eric Birtcil, Eva Villaver, Francisca Kemper, Henri Boffin, Peter Scicluna ve Devika Kamath, “Helix Bulutsusu Oluşumu Sırasında Bir Gezegen Sisteminin Bozulmasına İlişkin Kanıt”, 19 Aralık 2022, Astronomi Dergisi.
DOI: 10.3847/1538-3881/ac9d90
SOFYA ortak bir projeydi. NASA ve DLR’deki Alman Uzay Ajansı. DLR, teleskopu, planlanmış uçak bakımını ve görev için diğer desteği sağladı. NASA’nın Kaliforniya Silikon Vadisi’ndeki Ames Araştırma Merkezi, merkezi Columbia, Maryland’de bulunan Üniversiteler Uzay Araştırmaları Derneği ve Stuttgart Üniversitesi’ndeki Alman SOFIA Enstitüsü ile işbirliği içinde SOFIA programı, bilim ve görev operasyonlarını yönetti. Uçak, NASA’nın Palmdale, California’daki Armstrong Uçuş Araştırma Merkezi Binası 703 tarafından tutuldu ve işletildi. SOFIA, 2014 yılında tam operasyonel kapasiteye ulaştı ve son bilim uçuşunu 29 Eylül 2022’de tamamladı.