Im Mai steigt der „Wolf“ auf und streift nach Mitternacht über den Himmel. Lupus war eine der 48 ursprünglichen Konstellationen, die vom Astronomen Ptolemäus aus dem ersten Jahrhundert aufgelistet wurden. An seiner Westgrenze befindet sich ein Wolf-Rayet-Planetennebel - IC 4406 -, der einige der heißesten bekannten Sterne enthält. Was genau lag in dieser 1900 Lichtjahr entfernten torusförmigen Staubwolke? Dann lasst uns wirklich in diese Hubble-Dimensionsvisualisierung von Jukka Metsavanio eintreten und genauer hinschauen ...
Wann immer wir eine dimensionale Visualisierung präsentieren, geschieht dies auf zwei Arten. Das erste heißt "Parallel Vision" und ähnelt einem magischen Augenrätsel. Wenn Sie das Bild in voller Größe öffnen und Ihre Augen den richtigen Abstand zum Bildschirm haben, scheinen die Bilder zusammenzuführen und einen 3D-Effekt zu erzeugen. Für einige Leute funktioniert dies jedoch nicht gut. Deshalb hat Jukka auch die "Cross-Version" erstellt, bei der Sie einfach die Augen kreuzen und die Bilder zusammengeführt werden, um ein zentrales Bild zu erstellen, das 3D erscheint. Wie wir vor einiger Zeit erfahren haben, funktioniert es möglicherweise nicht immer für alle Menschen, aber es gibt noch ein paar andere Tricks, die Sie ausprobieren können. Jetzt lehnen Sie sich zurück und bereiten Sie sich darauf vor, umgehauen zu werden…
Das rechteckige Erscheinungsbild des planetarischen Nebels IC 4406 ist kein so großes Rätsel. Wir wissen aus der Betrachtung einer großen Anzahl von Objekten, dass unsere Sichtweise die Art und Weise beeinflusst, wie wir Dinge sehen, und wir erkennen, dass wir diese unglaubliche Struktur fast in der Ebene ihres Äquators sehen. Astronomen glauben, dass der gesamte Nebel wie ein prolateraler Sphäroid geformt ist - wobei der polare Durchmesser größer als der äquatoriale Durchmesser ist. Warum so eine ungewöhnliche Form? Sehr wahrscheinlich, weil angenommen wird, dass IC 4406 bipolar ist. Nein, es wird dich nicht ausflippen ... Es bedeutet einfach, dass dieser planetarische Nebel ein axialsymmetrisches zweilappiges Aussehen hat. Dies mag der Anfang oder das Ende der Evolutionsstadien aller planetarischen Nebel sein - aber es hat seine Macken.
Während die Funktion, die diese Struktur formt, für Astronomen nicht genau klar ist, glauben viele, dass sie zu dem physikalischen Prozess gehört, der als bipolarer Abfluss bekannt ist - kontinuierliche hochenergetische Gasströme, die von den Polen eines Sterns ausgehen. Welche Arten von Sternen? Auch hier ist es nicht immer klar. Ein bipolarer Abfluss kann bei Protosternen auftreten, bei denen ein dichter, konzentrierter Strahl Überschallschockfronten erzeugt. Weiterentwickelte junge Sterne wie T-Tauri-Typen erzeugen auch Bogenschocks, die bei optischen Wellenlängen sichtbar sind, die wir als Herbig-Haro-Objekte bezeichnen. Entwickelte Sterne erzeugen sphärisch symmetrische Winde (sogenannte Post-AGB-Winde), die in Kegel fokussiert sind und schließlich zu klassischen planetarischen Nebelstrukturen werden. Es gibt sogar Spekulationen, dass diese Abflüsse mit interstellarem Staub um den Stern oder Supernova-Überresten in Berührung kommen könnten. Aber… was genau verursacht diese schönen Strukturen, die wir im Inneren sehen?
Laut C. R. O’Dell: „Dieser Verlauf beginnt mit dunklen Tangentialstrukturen, die keine Ausrichtung mit dem Zentralstern und der Position nahe der Hauptionisationsfront zeigen. Am Ende des Fortschreitens in den größten Nebeln befinden sich die Knoten in weiten Teilen der ionisierten Zone, wo sie auf der dem Zentralstern zugewandten Seite photoionisiert sind und von langen Schwänzen begleitet werden, die radial gut ausgerichtet sind. Diese Änderung der Eigenschaften ist zu erwarten, wenn die Knoten in der Nähe oder außerhalb der Hauptionisationsfront gebildet würden und Dichten erhalten würden, die hoch genug sind, um dazu zu führen, dass sie nur teilweise ionisiert werden, da sie durch das Strahlungsfeld des Lyman-Kontinuums (Lyc) vollständig beleuchtet werden. Ihre Expansionsgeschwindigkeiten müssen niedriger sein als die des Hauptkörpers der Nebelschale. Ihre Formen werden durch Einwirkung des Strahlungsfeldes des Sterns verändert, obwohl nicht klar ist, welche Rolle der auf die Staubkomponente wirkende Strahlungsdruck gegenüber der Ionisationsbeschattung spielt. “
IC 4406 hat jedoch etwas Ungewöhnliches, nicht wahr? Das stimmt. Es enthält einen Wolf-Rayet-Stern. Diese massiven, extrem leuchtenden Schönheiten stammen von O-Typen ab, haben starke Sternwinde und sind dafür bekannt, dass sie ihre unverarbeiteten äußeren H-reichen Schichten ausstoßen. Die dichten Winde mit hoher Geschwindigkeit zerreißen dann die überhitzte Sternphotosphäre und setzen ultraviolette Strahlung frei, die wiederum eine Fluoreszenz im linienbildenden Windbereich verursacht. Die meisten werden weiterhin Supernovae vom Ib- oder Ic-Typ, und nur wenige (nur 10%) werden zu Zentralsternen planetarischer Nebel. Sind die schönen Muster, die wir in IC 4406 sehen, der Anfang oder das Ende? Sagt C. R. O’Dell:
„Wir finden Knoten in allen Objekten und argumentieren, dass Knoten häufig sind und aufgrund der Entfernung einfach nicht immer beobachtet werden. Die Knoten scheinen sich früh im Lebenszyklus des Nebels zu bilden, wahrscheinlich durch einen Instabilitätsmechanismus, der an der Ionisationsfront des Nebels wirkt. Während die Front die Knoten durchläuft, sind sie dem photoionisierenden Strahlungsfeld des Zentralsterns ausgesetzt, wodurch sie in ihrem Aussehen verändert werden. Dies würde dann als Evolution den Unterschied im Aussehen erklären, wie die Spitzenfilamente, die nur beim Aussterben in IC 4406 zu sehen sind. Theoretische Modelle haben nur symmetrische Instabilitäten berücksichtigt, aber es scheint nichts zu geben, was die Bildung länglicher Konzentrationen ausschließt, wie man es in IC 4406 sieht. ”
In der Zwischenzeit werden viele von Ihnen diese Filamente auf diesem Planeten an ihrem gebräuchlicheren Namen erkennen - dem „Retina-Nebel“ - der dritte, dessen räumliche Verteilung der H2- und CO-Emissionen kartiert wurde, um zu beweisen, dass die äquatoriale Dichte durch das Hoch verursacht wird - Geschwindigkeitsabfluss des AGB-Sterns des Vorfahren - und vielleicht könnte das Funkeln in seinem Auge entweder den Anfang oder das Ende eines möglicherweise planetarischen Systems haben. R. Sahai: "Es wird vermutet, dass die in IC 4406 beobachteten oder abgeleiteten äquatorialen Tori von" wiedergeborenen "Scheiben stammen, die durch die Zerstörung von Planetensystemen am Ende der AGB-Evolutionsphase entstanden sind."
Sind diese Filamente durch Magnetfelder geformt? Die Arbeit von Hanna Dahlgren eröffnet einige sehr interessante Ideen: „Wir schlagen eine Theorie vor, bei der die Magnetfelder die Formgebung und Entwicklung kleiner Filamente steuern. Diese Theorie zeigt, wie die Unterstrukturen magnetisierte Flussseile bilden können, die in Form von Doppelhelices umeinander gedreht sind. Ähnliche Strukturen und ähnlichen Ursprungs finden sich in vielen anderen astrophysikalischen Umgebungen. “ Und werden sie überleben? Sagt C. R. O’Dell:
„Was die Zukunft für die Knoten in PN bereithält, ist sehr wichtig, da jeder Mechanismus, der sie erzeugt, einen wesentlichen Teil der Masse in molekulare Knoten bindet und diese Knoten aus dem Gravitationsfeld des Zentralsterns entweichen (Meaburn et al. 1998). Der Prozess der Photoionisierung bedeutet, dass Material aus den Knoten photoverdampft wird. Die Situation wird den Proplyden im Orionnebel sehr ähnlich sein, wo der innere Molekülkern durch Photonen von weniger als 13,6 eV erwärmt wird, was einen langsamen Gasfluss vom Kern weg verursacht. Wenn dieses Gas die Ionisationsfront der Knoten erreicht, wird es photoionisiert und erhitzt, dann wird es schnell auf eine Geschwindigkeit von etwa 10 km s beschleunigt. Die geschätzte Verdunstungszeit für die sich nach außen bewegenden Knoten beträgt mehrere tausend Jahre. Viele oder die meisten von ihnen überleben daher die heiß-leuchtende Phase in der Nähe des Sterns und werden in das umgebende interstellare Medium ausgestoßen. “
Als nur ein weiteres Funkeln in den Augen des Wolfes ...
Vielen Dank an JP Metsavainio von Northern Galactic für seine Magie mit Hubble-Weltraumteleskopbildern und für diesen unglaublichen Blick in ein anderes Geheimnis des Weltraums.
