Kosmische sproeiers verklaard

Close-up van de planetaire nevel Fleming 1. Credit:ESO/H. Boffin

Astronomen die gebruik maken van ESO’s Very Large Telescope hebben in een van de meest opvallende planetaire nevels een om elkaar cirkelend sterrenpaar ontdekt. Deze ontdekking bevestigt een veelbesproken theorie over het symmetrische karakter van het materiaal dat de ruimte in wordt geslingerd. Het resultaat wordt in het tijdschrift Science gepubliceerd.Planetaire nevels ^[1]Planetaire nevels hebben niets met planeten te maken. De naam is in de achttiende eeuw ontstaan, doordat sommige van deze objecten overeenkomsten vertoonden met de schijfjes van de verre planeten van … Lees verder zijn gloeiende schillen van gas rond witte dwergen – zonachtige sterren die hun laatste levensfase hebben bereikt. Fleming 1 is een prachtig voorbeeld van zo’n nevel: hij heeft opvallend symmetrische jets die een kronkelpatroon vertonen. De nevel staat in het zuidelijke sterrenbeeld Centaurus en werd iets meer dan een eeuw geleden ontdekt door Williamina Fleming, een voormalige dienstmeid die vanwege haar gebleken sterrenkundige talent een aanstelling kreeg bij de sterrenwacht van Harvard College.Astronomen discussiëren al lang over het ontstaan van die symmetrische jets, maar konden het maar niet eens worden. Nu heeft een onderzoeksteam nieuwe waarnemingen van Fleming 1, die verkregen zijn met de Very Large Telescope, gecombineerd met bestaande computermodellen om voor het eerst precies te laten zien hoe deze bizarre vormen tot stand zijn gekomen.

De positie van Fleming 1 (rode stippellijn) aan de hemel. Credit:ESO, IAU and Sky & Telescope

Het team gebruikte de VLT om het licht van de centrale ster van Fleming 1 te bestuderen. De astronomen ontdekten dat er waarschijnlijk niet één, maar twee witte dwergen in het centrum ervan staan, die in 1,2 dag om elkaar heen cirkelen. Hoewel er meer planetaire nevels bekend zijn die een dubbelster in hun hart hebben, zijn gevallen waarbij twee witte dwergen om elkaar heen draaien zeer zeldzaam.’De ontstaanswijze van de mooie en ingewikkelde vormen van Fleming 1 en soortgelijke objecten is al vele tientallen jaren controversieel,’ zegt het hoofd van het onderzoeksteam. ‘Astronomen hebben al vaker voorgesteld dat het om dubbelsterren gaat, maar daarbij werd altijd gedacht aan sterrenparen met een flinke onderlinge afstand en een omlooptijd van tientallen jaren of langer. Dankzij onze modellen en waarnemingen, die een nauwkeurig onderzoek van dit opvallende stelsel mogelijk maken en tot in het hart van de nevel doordringen, ontdekten we dat de beide sterren een paar duizend keer dichter bij elkaar staan.’Wanneer een ster met een massa van maximaal acht zonsmassa’s het einde van zijn leven nadert, blaast hij zijn buitenste schillen weg en begint hij massa te verliezen. Hierdoor komt de hete kern van de ster bloot te liggen, waardoor de uitdijende cocon van gas als een planetaire nevel oplicht.

Volledige blik op Fleming 1. Klik voor een veel grotere versie. Credit:ESO/H. Boffin

Terwijl sterren bolvormig zijn, zijn veel planetaire nevels opvallend complex: ze vertonen knopen, filamenten en intense jets van materiaal met ingewikkelde patronen. Sommige van de meest spectaculaire nevels – waaronder ook Fleming 1 – vertonen een puntsymmetrische structuur. Bij deze planetaire nevel lijkt het materiaal weg te schieten uit de beide polen van het kerngebied van de S-vormige jetstructuur. Dit nieuwe onderzoek toont aan dat de patronen van Fleming 1 het gevolg zijn van de nauwe interactie tussen een tweetal sterren – de verrassende zwanenzang van een sterrenpaar.Het tweetal sterren in het centrum van deze nevel speelt een cruciale rol bij de verklaring van de waargenomen structuur. Terwijl de sterren ouder werden en opzwollen, gedroeg één van hen zich bij tijd en wijle als een stellaire vampier, die zijn metgezel uitzoog. Hierdoor stroomde er materiaal naar de ‘vampier’, waardoor zich rond deze een zogeheten accretieschijf vormde. Door de interactie van de om elkaar heen draaiende sterren gedroeg deze schijf zich als een wiebelende tol – een beweging die precessie wordt genoemd. Deze beweging heeft gevolgen voor het gedrag van het materiaal dat door de polen van het stelsel wordt uitgestoten, zoals uitstromende jets. Dit onderzoek bevestigt nu dat precesserende accretieschijven in dubbelstersystemen de oorzaak zijn van de verbluffend symmetrische patronen rond planetaire nevels als Fleming 1.

Credit: ESO/L. Calçada

De lang belichte opnamen van de VLT hebben ook geleid tot de ontdekking van een onregelmatige ring van materiaal in het hart van de nevel. Zo’n ring is ook bij andere soorten dubbelstersystemen aangetroffen en vormt een sterke aanwijzing dat er een sterrenpaar aanwezig is. Bron: European Southern Observatory.

Gerelateerde Astroblogs:

Webb ontdekt water in schijf rond jonge ster met reuzenplaneten Webb brengt het stervormingsgebied Sagittarius C in het hart van de Melkweg scherp in beeld Astronomen tonen fraaie nieuwe kaart magneetveld van het hart van de Melkweg