Eine mittlerweile ikonische Collage, die 22 einzelne bekannte PNe zeigt, kunstvoll in einem Spiralmuster nach ungefährer physischer Größe angeordnet. Bildnachweis: ESA/Hubble und NASA, ESO, NOAO/AURA/NSF nach einer Idee des entsprechenden Autors und Ivan Bojičić und gerendert von Ivan Bojičić mit Beiträgen von David Frew und dem Autor.
Wissenschaftler der University of Manchester und der University of Hong Kong haben eine Quelle für die rätselhafte Ausrichtung von Sternen in der Nähe des Galaktischen Zentrums gefunden.
Die erste Entdeckung der Ausrichtung planetarischer Nebel wurde vor einem Jahrzehnt von Bryan Rees, einem Doktoranden aus Manchester, gemacht, blieb jedoch ungeklärt.
Neue Daten der Europäischen Südsternwarte Sehr großes Teleskop in Chile und der Hubble-Weltraumteleskopveröffentlicht in Astrophysikalische Tagebuchbriefehat die Ausrichtung bestätigt, aber auch eine bestimmte Gruppe von Sternen gefunden, die dafür verantwortlich ist, nämlich nahe Doppelsterne.
Planetarische Nebel sind Gaswolken, die von Sternen am Ende ihres Lebens ausgestoßen werden – auch die Sonne wird in etwa fünf Milliarden Jahren eine solche bilden. Die ausgestoßenen Wolken sind „Geister“ ihrer sterbenden Sterne und bilden wunderschöne Strukturen wie eine Sanduhr oder einen Schmetterling.
Das Team untersuchte eine Gruppe sogenannter planetarischer Nebel, die im Galaktischen Bulge nahe unserem Zentrum gefunden wurden Milchstraße. Jeder dieser Nebel hat nichts miteinander zu tun und stammt von verschiedenen Sternen, die zu unterschiedlichen Zeiten geboren wurden und ihr Leben an völlig unterschiedlichen Orten verbringen. Die Studie ergab jedoch, dass viele ihrer Formen am Himmel auf die gleiche Weise ausgerichtet sind und fast parallel zur galaktischen Ebene (unserer Milchstraße) ausgerichtet sind.
Dies geht in die gleiche Richtung wie Bryan Rees vor einem Jahrzehnt festgestellt hat.
Die neue Forschung unter der Leitung von Shuyu Tan, einem Studenten der Universität Hongkong, ergab, dass die Ausrichtung nur in planetarischen Nebeln vorhanden ist, die einen engen Sternbegleiter haben. Der Begleitstern umkreist den Hauptstern im Zentrum der planetarischen Nebel auf einer Umlaufbahn, die näher ist als Merkur an unserer eigenen Sonne.
Die planetarischen Nebel, die keine nahen Begleiter zeigen, zeigen die Ausrichtung nicht, was darauf hindeutet, dass die Ausrichtung möglicherweise mit der anfänglichen Trennung der binären Komponenten zum Zeitpunkt der Geburt des Sterns zusammenhängt.
Albert Zijlstra, Co-Autor und Professor für Astrophysik an der Universität Manchester, sagte: „Dieser Befund bringt uns dem Verständnis der Ursache für diese mysteriöse Ausrichtung näher.
„Planetarische Nebel bieten uns einen Einblick in das Herz unserer Galaxie und dieser Einblick vertieft unser Verständnis der Dynamik und Entwicklung der Bulge-Region der Milchstraße.“
„Die Entstehung von Sternen im Bulge unserer Galaxie ist ein komplexer Prozess, an dem verschiedene Faktoren wie Schwerkraft, Turbulenzen und Magnetfelder beteiligt sind. Bisher fehlten uns Beweise dafür, welcher dieser Mechanismen diesen Prozess auslösen und diese Ausrichtung erzeugen könnte.
„Die Bedeutung dieser Forschung liegt in der Tatsache, dass wir jetzt wissen, dass die Ausrichtung in dieser sehr spezifischen Untergruppe planetarischer Nebel beobachtet wird.“
Die Forscher untersuchten 136 bestätigte planetarische Nebel im Galaxienbulge – dem dicksten Abschnitt unserer Milchstraße, der aus Sternen, Gas und Staub besteht – mit dem Very Large Telescope des European Southern Observatory, das einen Hauptspiegeldurchmesser von acht Metern hat.
Sie untersuchten und vermessen außerdem 40 davon aus der ursprünglichen Studie erneut und verwendeten Bilder des hochauflösenden Hubble-Weltraumteleskops.
Prof. Quentin Parker, der korrespondierende Autor von der Universität Hongkong, vermutet, dass die Nebel möglicherweise durch die schnelle Umlaufbewegung des Begleitsterns geformt werden, der möglicherweise sogar innerhalb des Hauptsterns umkreist.
Die Ausrichtung der Nebel kann bedeuten, dass sich das nahe Doppelsternsystem vorzugsweise mit ihren Umlaufbahnen in derselben Ebene bildet.
Obwohl weitere Studien erforderlich sind, um die Mechanismen hinter der Ausrichtung vollständig zu verstehen, liefern die Ergebnisse wichtige Beweise für das Vorhandensein eines konstanten und kontrollierten Prozesses, der die Sternentstehung über Milliarden von Jahren und weite Entfernungen beeinflusst hat.
Referenz: „When the Stars Align: A 5σ Concordance of Planetary Nebulae Major Axes in the Center of Our Galaxy“ von Shuyu Tan, Quentin A. Parker, Albert A. Zijlstra, Andreas Ritter und Bryan Rees, 13. Juli 2023, Die astrophysikalischen Tagebuchbriefe.
DOI: 10.3847/2041-8213/acdbcd