Близкие компаньоны: Разгадка тайны выровненных звезд-призраков в Галактике

В просторах Галактики звезды умирают и оставляют после себя бесплотные остатки, известные как планетарные туманности, или, как их еще поэтичнее называют, "звезды-призраки". Эти великолепные газовые облака имеют относительно короткий срок жизни - десятки тысяч лет по сравнению с миллиардами лет, которые живут большинство звезд. Однако десять лет назад среди этих звезд-призраков была обнаружена необычная закономерность, вызвавшая любопытство и интригу в научном сообществе. Недавнее исследование позволило предположить, что решающую роль в этом явлении играют близкие бинарные спутники, хотя основная причина этого явления пока неясна.

Вопреки своему названию, планетарные туманности не имеют никакого отношения к планетам. Этот термин был придуман до того, как была понята их истинная природа. Вместо этого туманности образуются, когда звезды, слишком маленькие для взрыва сверхновой, заканчивают свой жизненный цикл и выбрасывают в космос свои внешние слои. Планетарные туманности, видимые с Земли, представляют собой разнообразную коллекцию звезд, которые недавно умерли, но родились в разное время. Некоторые из этих звезд древние и напоминают по размерам наше Солнце, другие значительно крупнее и имеют значительно меньший срок жизни.

Учитывая широкий диапазон звездных возрастов и размеров, нельзя ожидать, что среди планетарных туманностей будет наблюдаться закономерность выравнивания. Однако десять лет назад доктор Брайан Рис, в то время аспирант Манчестерского университета, сделал удивительное открытие. Он заметил, что планетарные туманности вблизи Галактической дуги имеют главные оси, непропорционально ориентированные параллельно плоскости Млечного Пути. Создавалось впечатление, что какая-то мощная сила галактического масштаба заставляет эти туманности выравниваться.

Планетарные туманности имеют различную форму, но эллиптические и биполярные туманности обладают главной осью. Новое исследование не только подтвердило наблюдения Риса на более крупной выборке, но и позволило обнаружить дополнительный ключ к разгадке, который первоначально ускользнул от его внимания. Выравнивание было обнаружено исключительно среди планетарных туманностей, звезды-прародители которых входили в тесную бинарную систему.

Внутри каждой планетарной туманности в ее ядре находится белый карлик, а звезда-компаньон продолжает вращаться вокруг него. Во всех случаях орбита звезды-компаньона меньше, чем орбита Меркурия вокруг Солнца. Это открытие еще больше усложняет и без того запутанный процесс звездообразования в галактической выпуклости.

"Образование звезд в выпуклости нашей галактики - сложный процесс, в котором участвуют различные факторы, такие как гравитация, турбулентность и магнитные поля. До сих пор у нас не было доказательств того, какой из этих механизмов может вызывать этот процесс и приводить к такому выравниванию", - пояснил автор исследования профессор Альберт Зейлстра из Манчестерского университета. "Значение этого исследования заключается в том, что мы теперь знаем, что выравнивание наблюдается в этом очень специфическом подмножестве планетарных туманностей".

Интересно, что протяженность этих туманностей часто превышает орбиты их звезд-компаньонов. Это позволяет предположить, что компаньоны в некотором смысле вращаются внутри своих первичных звезд или, по крайней мере, внутри остатков первичных звезд. Авторы предполагают, что быстрое орбитальное движение менее массивной звезды формирует туманность, способствуя ее выравниванию.

Для того чтобы прийти к таким выводам, Риз первоначально проанализировал 130 планетарных туманностей, используя изображения, полученные космическим телескопом Хаббл. В последнем исследовании сорок из этих туманностей были изучены повторно, что подтвердило результаты анализа Риса, а также расширен объем выборки за счет дополнительных 136 туманностей, полученных с помощью Очень большого телескопа Европейской южной обсерватории. Благодаря такому обширному набору данных стало очевидным, что наблюдаемое выравнивание планетарных туманностей не является простым совпадением.

Продолжая исследовать это загадочное явление, ученые надеются обнаружить силу, лежащую в основе выравнивания звезд-призраков. Будь то влияние гравитации, турбулентности, магнитных полей или комбинации этих факторов, выравнивание планетарных туманностей представляет собой увлекательную загадку, которая обещает раскрыть больше информации о сложном устройстве нашей Галактики.