Planeetide udud laiendavad gaasikoore, mille Päikese moodi tähed väljutavad elu lõpul. Päikesesarnased tähed veedavad suurema osa oma elust vesiniku heliumi põletamisel. Selle vesiniku termotuumasünteesi faasi lõpus suurendavad need tähed oma läbimõõtu umbes 100 korda ja muutuvad “punasteks hiiglaslikeks tähtedeks”. Punase hiiglasliku faasi lõpus puhutakse tähe väliskihid ära. Välja paiskunud gaas paisub endiselt järelejäänud kesktähest, mis hiljem, kui kogu tuumasüntees on lakanud, kujuneb “valgeks kääbuseks”. Astronoomid usuvad, et planeedi udukogu moodustub siis, kui kesktähelt tulev kiire tähetuul püüab kinni varem tekkinud aeglasema tuule, kui täht väljus suurema osa oma väliskihtidest. Kahe tuule piiril toimub löök, mis tekitab nähtava tiheda koore, mis on iseloomulik planeedisisestele udukogudele. Gaasikere erutab ja süttib kuuma kesktähe kiirgatav valgus. Kesktähest tulev valgus suudab umbes 10 000 aastat valgustada planeedi udukogu.
Planeediliste udukogude täheldatud kujud on väga mõistatuslikud: enamik neist (umbes 80%) on pigem bipolaarsed või elliptilised kui sfääriliselt sümmeetrilised. See keerukus on viinud kaunite ja hämmastavate piltideni, mis on saadud kaasaegsete teleskoopide abil. Allolevatel piltidel võrreldakse planetaarseid udusid bipolaarse (vasakul) ja sfäärilise (paremal) kujuga.
Põhjus, miks enamus planeedis olevad udud pole sfäärilised, pole hästi teada. Siiani on kaalutud mitmeid hüpoteese. Üks neist viitab sellele, et planeedi udukogude kummalised kujundid võivad olla tingitud mingist tsentrifugaalmõjust, mis tuleneb punaste hiiglaste kiirest pöörlemisest. Teine teooria on see, et kaasnev täht võib mõjutada tähe tuule sümmeetriat. Kõige värskemad ja veenvamad udukogude kuju selgitavad teooriad hõlmavad aga magnetvälju.
Magnetväljade olemasolu selgitaks kenasti planeedi udude keerulisi kujundeid, kuna väljunud aine on lõksus mööda magnetvälja jooni. Seda saab võrrelda triikraua magneti väljast mööda lõksus olevate rauast viiludega - see on klassikaline meeleavaldus keskkooli füüsika klassiruumides. Kuna tähe pinnal asuvad tugevad magnetväljad avaldavad ka gaasile survet, võib aine hõlpsamini jätta tähe magnetpooluste juurde, kus magnetväli on kõige tugevam.
Planeediliste udukogude läheduses saab magnetvälja luua mitmel viisil. Magnetvälju saab tekitada tähe dünamo abil udukoguse väljumise faasis. Dünamo eksisteerimiseks peab tähe südamik pöörlema ümbrikust kiiremini (nagu Päikese puhul). Samuti on võimalik, et magnetväljad on tähe evolutsiooni eelmiste etappide fossiilsed säilmed. Enamasti on tähtedes olev asi nii elektrit juhtiv, et magnetväljad võivad ellu jääda miljonite või miljardite aastate jooksul. Mõlemad mehhanismid koos väljutatud aine vastasmõjuga ümbritseva tähtedevahelise gaasiga suudaksid kujundada planeedi udusid.
Alles hiljuti oli idee, et magnetväljad on olulised koostisosad planetaarsete udude kujundamisel, puhtalt teoreetiline väide. 2002. aastal leiti esimesed märgid selliste magnetväljade olemasolust. Raadiovaatlustest selgusid hiiglaslike tähtede ümmarguste ümbriste magnetväljad. Need ümmargused ümbrikud on tõepoolest planeetide udukogude eellased. Kuid udukogudes pole sellist magnetvälja kunagi täheldatud. Magnetväljade olemasolust planetaarses udukogus otsese aimduse saamiseks otsustasid astronoomid keskenduda kesktähtedele, kus magnetväljad oleks pidanud püsima.
Need esimesed otsesed tõendid on nüüd saadud. Esmakordselt tuvastasid Stefan Jordan ja tema meeskond magnetväljad mitmetes planeedis udukogude kesktähtedes. Kasutades 8-meetrise klassi väga suure teleskoobi (VLT, Euroopa Lõunavaatluskeskus, Tšiili) FORS1 spektrograafi, mõõtsid nad neist neljast tähest kiirgava valguse polarisatsiooni. Spektrijoonte polarisatsiooniallkirjad võimaldavad tuvastada täheldatud tähtede magnetvälja intensiivsust. Magnetvälja juuresolekul muudavad aatomid oma energiat iseloomulikul viisil; seda efekti nimetatakse Zeemani efektiks ja avastas 1896 Pieter Zeeman Leidenis (Holland). Kui need aatomid neelavad või kiirgavad valgust, muutub valgus polariseeritud. See võimaldab määrata magnetvälja tugevuse, mõõtes polarisatsiooni tugevust. Need polarisatsiooniallkirjad on tavaliselt väga nõrgad. Sellised mõõtmised nõuavad väga kvaliteetset teavet, mida on võimalik saada ainult 8-meetrise klassi teleskoopide, näiteks VLT abil.
Meeskond vaatas nelja planeeditiibu keskset tähte ja neis kõigis leiti magnetväljad. Need neli tähte valiti sellepärast, et nendega seotud planetaalsed udud (nimega NGC 1360, HBDS1, EGB 5 ja Abell 36) on kõik mittesfäärilised. Seega, kui magnetvälja hüpotees planeedisumude kuju selgitamiseks on õige, peaks neil tähtedel olema tugevad magnetväljad. Need uued tulemused näitavad, et see on tõepoolest nii: tuvastatud magnetvälja tugevus on vahemikus 1000 kuni 3000 Gaussi, see on umbes tuhat korda suurem kui Päikese globaalse magnetvälja intensiivsus.
Need Stefan Jordani ja tema kolleegide avaldatud uued tähelepanekud toetavad hüpoteesi, et magnetväljad mängivad planeetide udude kujundamisel suurt rolli. Nüüd kavatseb meeskond otsida magnetvälju sfääriliste planetaarsuumude kesktähtedes. Sellistel tähtedel peaks olema nõrgemad magnetväljad kui äsja tuvastatud. Need tulevased vaatlused võimaldavad astronoomidel paremini mõõta korrelatsiooni magnetväljade ja planeedi udude kummaliste kujude vahel.
Mõne viimase aasta jooksul on polarimeetrilised vaatlused koos VLT-ga viinud magnetväljade avastamiseni hilistes evolutsioonietappides paljudes täheobjektides. Lisaks sellele, et parandada nende arusaamist nendest kaunitest planeedi udukogudest, võimaldab nende magnetväljade tuvastamine teadusel astuda sammu edasi ka magnetväljade ja tähefüüsika vahelise seose selgitamise suunas.
Algne allikas: NASA Astrobioloogia lugu
