Toν θάνατο των μικρομεσαίων άστρων θα καταγράφει το διαστημικό τηλεσκόπιο Chandra της NASA
Σε γενικές γραμμές, τα άστρα με μάζα πάνω από οκτώ φορές τη μάζα του Ήλιου μετατρέπονται σε υπερκαινοφανείς αστέρες, ή σουπερνόβα όπως έχει επικρατήσει, όταν φτάσουν στο τέλος της ζωής τους.
Τα πλανητικά νεφελώματα σχηματίζονται αντίθετα από άστρα μεσαίας και μικρής μάζας, μέχρι 0,8 ηλιακές μάζες. Η ονομασία τους είναι μάλλον ατυχής αφού δεν έχουν καμία σχέση με πλανήτες: βαφτίστηκαν έτσι από τον μεγάλο αστρονόμο Ουίλιαμ Χέρσελ, ο οποίος τα παρατήρησε με το τηλεσκόπιο και, χωρίς να γνωρίζει τη φύση τους, τα παρομοίασε με τους αέριους πλανήτες όπως ο Ουρανός.
Το νεφέλωμα NGC 6826 σε παρατηρήσεις του Hubble και του Chandra (Πηγή: NASA/J.KASTNER et al.)
Στα τελευταία στάδια της ζωής τους, όταν πια αρχίζουν να εξαντλούν το υδρογόνο που τα τροφοδοτούσε για δισεκατομμύρια χρόνια, τα μικρομεσαία άστρα περνούν σε μια νέα, πιο βίαιη φάση θερμοπυρηνικών αντιδράσεων, οπότε διογκώνονται και μετατρέπονται σε «κόκκινους γίγαντες».
Δείτε ακόμα: Άγνωστη σπειροειδής δομή ανακαλύφθηκε σε γερασμένο κόκκινο γίγαντα
Σε επόμενο στάδιο, οι κόκκινοι γίγαντες αρχίζουν να εξασθενούν και να καταρρέουν υπό το ίδιο τους το βάρος. Ο πυρήνας τους συμπιέζεται και φτάνει σε ακραίες θερμοκρασίες, γύρω στα 100 εκατομμύρια βαθμούς Κελσίου, ενώ τα εξωτερικά στρώματα διογκώνονται και τελικά εκτινάσσονται απότομα στο Διάστημα.
Αυτό που απομένει είναι ένα αμυδρό λείψανο που ονομάζεται λευκός νάνος, και ο οποίος περιβάλλεται από συμμετρικά νέφη αερίου, κατάλοιπα της ατμόσφαιρας που εκτινάχθηκε.
Το νεφέλωμα NGC 7662 σε παρατηρήσεις του Hubble και του Chandra (Πηγή: NASA/J.KASTNER et al.)
Από τα περίπου 120 πλανητικά νεφελώματα που έχουν εντοπιστεί σε απόσταση μέχρι 5.000 έτη φωτός από τον Ήλιο, πολλά έχουν μελετηθεί στο ορατό και το υπέρυθρο μέρος του φάσματος. Σε αυτά τα μήκη κύματος, όμως, τα νέφη αερίου είναι σχεδόν αδιαφανή και ο αστρικός πυρήνας που βρίσκεται στο κέντρο του νεφελώματος παραμένει αόρατος.
Το νέο ερευνητικό πρόγραμμα του Chandra είναι το πρώτο που εξετάζει μαζικά τα πλανητικά νεφελώματα καταγράφοντας τις εκπομπές ακτίνων Χ, οι οποίες διαπερνούν τα αέρινα πέπλα και αποκαλύπτουν την πραγματική εσωτερική δομή.
«Με την εξαιρετική όραση ακτίνων-Χ του τηλεσκοπίου Chandra, μπορούμε να ανιχνεύσουμε το πλάσμα [ιονισμένο αέριο] του ενός εκατομμυρίου βαθμών Κελσίου, το οποίο βρίσκεται μέσα στο κέλυφος του άστρου, αλλά και να μετρήσουμε την ενέργεια του αστρικού ανέμου που τα σχηματίζει» αναφέρει ο Τζόελ Κάστνερ τουΙνστιτούτου Τεχνολογίας Rochester, ο οποίος ανέλαβε την πρώτη φάση του προγράμματος.
Μεταξύ άλλων, το Chandra θα μπορούσε να προσφέρει μια εξήγηση για τα νεφελώματα με ασύμμετρο, αντί σφαιρικό σχήμα. Η γεωμετρία των νεφελωμάτων παραμένει σε πολλές περιπτώσεις δυσεξήγητη, και το τηλεσκόπιο θα μπορούσε να διακρίνει αν δίπλα στο νεκρό άστρο υπάρχουν άλλα σώματα που επηρεάζουν το σχήμα του νεφελώματος.
To νεφέλωμα «Μάτι της Γάτας». Η εικόνα συνδυάζει παρατηρήσεις του Hubble στο ορατό φως (κόκκινο, πράσινο, μπλε) και παρατηρήσεις του Chandra στις ακτίνες Χ (μοβ). Πηγή: NASA/J.Kastner et al.
Ουάσινγκτον
Ο εκρηκτικός θάνατος των μικρομεσαίων άστρων, από τον οποίο προκύπτουν φαντασμαγορικοί σχηματισμοί σαν αέρινα πέπλα, είναι το αντικείμενο νέου ερευνητικού προγράμματος για το διαστημικό τηλεσκόπιο Chandra της NASΑ, σχεδιασμένο να βλέπει στο φάσμα των ακτίνων Χ.
Περίπου 59 «πλανητικά νεφελώματα», όπως ονομάζονται τα κοσμικά απομεινάρια, θα μελετηθούν για πρώτη φορά στο φάσμα των ακτίνων Χ, σε μια προσπάθεια να κατανοήσουν τα βίαια φαινόμενα που συνοδεύουν το θάνατο άστρων σαν τον Ήλιο.
Το νεφέλωμα NGC 7009 σε παρατηρήσεις του Hubble και του Chandra (Πηγή: NASA/J.KASTNER et al.)
Περίπου 59 «πλανητικά νεφελώματα», όπως ονομάζονται τα κοσμικά απομεινάρια, θα μελετηθούν για πρώτη φορά στο φάσμα των ακτίνων Χ, σε μια προσπάθεια να κατανοήσουν τα βίαια φαινόμενα που συνοδεύουν το θάνατο άστρων σαν τον Ήλιο.
Το νεφέλωμα NGC 7009 σε παρατηρήσεις του Hubble και του Chandra (Πηγή: NASA/J.KASTNER et al.)
Σε γενικές γραμμές, τα άστρα με μάζα πάνω από οκτώ φορές τη μάζα του Ήλιου μετατρέπονται σε υπερκαινοφανείς αστέρες, ή σουπερνόβα όπως έχει επικρατήσει, όταν φτάσουν στο τέλος της ζωής τους.
Τα πλανητικά νεφελώματα σχηματίζονται αντίθετα από άστρα μεσαίας και μικρής μάζας, μέχρι 0,8 ηλιακές μάζες. Η ονομασία τους είναι μάλλον ατυχής αφού δεν έχουν καμία σχέση με πλανήτες: βαφτίστηκαν έτσι από τον μεγάλο αστρονόμο Ουίλιαμ Χέρσελ, ο οποίος τα παρατήρησε με το τηλεσκόπιο και, χωρίς να γνωρίζει τη φύση τους, τα παρομοίασε με τους αέριους πλανήτες όπως ο Ουρανός.
Το νεφέλωμα NGC 6826 σε παρατηρήσεις του Hubble και του Chandra (Πηγή: NASA/J.KASTNER et al.)
Στα τελευταία στάδια της ζωής τους, όταν πια αρχίζουν να εξαντλούν το υδρογόνο που τα τροφοδοτούσε για δισεκατομμύρια χρόνια, τα μικρομεσαία άστρα περνούν σε μια νέα, πιο βίαιη φάση θερμοπυρηνικών αντιδράσεων, οπότε διογκώνονται και μετατρέπονται σε «κόκκινους γίγαντες».
Δείτε ακόμα: Άγνωστη σπειροειδής δομή ανακαλύφθηκε σε γερασμένο κόκκινο γίγαντα
Σε επόμενο στάδιο, οι κόκκινοι γίγαντες αρχίζουν να εξασθενούν και να καταρρέουν υπό το ίδιο τους το βάρος. Ο πυρήνας τους συμπιέζεται και φτάνει σε ακραίες θερμοκρασίες, γύρω στα 100 εκατομμύρια βαθμούς Κελσίου, ενώ τα εξωτερικά στρώματα διογκώνονται και τελικά εκτινάσσονται απότομα στο Διάστημα.
Αυτό που απομένει είναι ένα αμυδρό λείψανο που ονομάζεται λευκός νάνος, και ο οποίος περιβάλλεται από συμμετρικά νέφη αερίου, κατάλοιπα της ατμόσφαιρας που εκτινάχθηκε.
Το νεφέλωμα NGC 7662 σε παρατηρήσεις του Hubble και του Chandra (Πηγή: NASA/J.KASTNER et al.)
Από τα περίπου 120 πλανητικά νεφελώματα που έχουν εντοπιστεί σε απόσταση μέχρι 5.000 έτη φωτός από τον Ήλιο, πολλά έχουν μελετηθεί στο ορατό και το υπέρυθρο μέρος του φάσματος. Σε αυτά τα μήκη κύματος, όμως, τα νέφη αερίου είναι σχεδόν αδιαφανή και ο αστρικός πυρήνας που βρίσκεται στο κέντρο του νεφελώματος παραμένει αόρατος.
Το νέο ερευνητικό πρόγραμμα του Chandra είναι το πρώτο που εξετάζει μαζικά τα πλανητικά νεφελώματα καταγράφοντας τις εκπομπές ακτίνων Χ, οι οποίες διαπερνούν τα αέρινα πέπλα και αποκαλύπτουν την πραγματική εσωτερική δομή.
«Με την εξαιρετική όραση ακτίνων-Χ του τηλεσκοπίου Chandra, μπορούμε να ανιχνεύσουμε το πλάσμα [ιονισμένο αέριο] του ενός εκατομμυρίου βαθμών Κελσίου, το οποίο βρίσκεται μέσα στο κέλυφος του άστρου, αλλά και να μετρήσουμε την ενέργεια του αστρικού ανέμου που τα σχηματίζει» αναφέρει ο Τζόελ Κάστνερ τουΙνστιτούτου Τεχνολογίας Rochester, ο οποίος ανέλαβε την πρώτη φάση του προγράμματος.
Μεταξύ άλλων, το Chandra θα μπορούσε να προσφέρει μια εξήγηση για τα νεφελώματα με ασύμμετρο, αντί σφαιρικό σχήμα. Η γεωμετρία των νεφελωμάτων παραμένει σε πολλές περιπτώσεις δυσεξήγητη, και το τηλεσκόπιο θα μπορούσε να διακρίνει αν δίπλα στο νεκρό άστρο υπάρχουν άλλα σώματα που επηρεάζουν το σχήμα του νεφελώματος.
