Kui madala ja keskmise raskusega tähed, nagu meie Päike, lähenevad elutsüklite lõpuks, viskavad nad lõpuks oma väliskihi maha, jättes endast maha tiheda, valge kääbustähe. Nendest välimistest kihtidest sai tohutu tolmu- ja gaasipilv, mida iseloomustavad erksad värvid ja keerulised mustrid, mida tuntakse kui planeedisumu. Ühel päeval muutub meie Päike selliseks uduks, mida võiks vaadata valgusaastate kaugusel.
See protsess, kus surev täht tekitab tohutu tolmupilve, oli tänu paljudele piltidele juba teadaolevalt uskumatult ilus ja inspireeriv. Hubble. Pärast kuulsa Ant-Nebula vaatamist koos Euroopa Kosmoseagentuuri (ESA) Herscheli kosmosevaatluskeskus, avastas astronoomide meeskond ebatavalise laserkiirguse, mis lubab oletada, et udukogu keskel on kahetärnide süsteem.
Uuring pealkirjaga “Herschel Planeetide udukogu uuring (HerPlaNS): vesiniku rekombinatsiooni laserliinid Mz 3 “, ilmus hiljuti ajakirjas Kuningliku Astronoomiaühingu igakuised teated. Uuringut juhtis São Paulo ülikooli ja Leideni observatooriumi Isabel Aleman ning uuringusse kaasati Herscheli teaduskeskuse, Smithsoni astrofüüsikalise vaatluskeskuse, astronoomia ja astrofüüsika instituudi ning mitmete ülikoolide liikmed.
Sipelgaoru udukogu (teise nimega Mz 3) on noor bipolaarne planetaarne udukogu, mis asub Norma tähtkujus ja kannab oma nime gaasi ja tolmu kaksiknurgast, mis meenutavad sipelga pead ja keha. Varem kujutas seda udukogu kaunist ja keerulist olemust NASA / ESA Hubble'i kosmoseteleskoop. Herscheli saadud uued andmed osutavad ka sellele, et Ant-udukogu kiirab oma tuumast intensiivseid laserseismeid.
Kosmoses tuvastatakse infrapunalaseri kiirgus väga erinevatel lainepikkustel ja ainult teatud tingimustel ning neist kosmoselaseritest on teada vaid mõned. Huvitaval kombel oli astronoom Donald Menzel - kes 1920. aastal esmakordselt vaatlusaluse udukogu vaatles ja klassifitseeris (järelikult nimetatakse teda pärast teda ametlikult nimega Menzel 3) - kes oli üks esimesi, kes vihjas, et udus võivad tekkida laserid.
Menzel väitis, et teatud tingimustel toimuks kosmoses loomulik valguse võimendamine stimuleeritud kiirgusemissioonide abil (teise nimega see, kust me saame termini laser). See oli juba ammu enne laserite avastamist laborites - seda sündmust tähistatakse igal aastal 16. mail, mida nimetatakse UNESCO rahvusvahelise valguse päevaks. Seetõttu oli väga asjakohane, et see paber avaldati ka 16. mail, tähistades laseri ja selle avastaja Theodore Maimani arengut.
Kuna töö juhtiv autor Isabel Aleman kirjeldas tulemusi:
„Kui me vaatleme Menzel 3, näeme ioniseeritud gaasist koosnevat hämmastavalt keerukat struktuuri, kuid me ei näe objekti selle keskpunktis, mis seda mustrit tekitaks. Tänu Herscheli observatooriumi tundlikkusele ja laiale lainepikkuste vahemikule tuvastasime väga haruldase emissioonitüübi, mida nimetatakse vesiniku rekombinatsiooniliini laseri emissiooniks, mis andis võimaluse udu struktuuri ja füüsikaliste tingimuste paljastamiseks. ”
"Sellist emissiooni on varem tuvastatud vaid vähestes objektides ja see on õnnelik juhus, et tuvastasime Menzeli soovitatud emissiooni ühes tema avastatud planetaarses udus," lisas naine.
Laserkiirgus, mida nad vaatasid, vajab tähe lähedal väga tihedat gaasi. Võrreldes Herscheli observatooriumi tähelepanekuid planeedis oleva udumudeliga, leidis meeskond, et lasereid kiirgava gaasi tihedus oli kümmekond korda tihedam kui tüüpilistel planetaarmullastel ja Ant-udukogu enda ojakeste gaasis.
Tavaliselt on surnud tähe lähedal asuv piirkond - antud juhul umbes Saturni ja Päikese vaheline kaugus - üsna tühi, kuna selle materjal väljutati väljapoole pärast seda, kui täht läks supernoovasse. Igasugune püsiv gaas satub sellele peagi tagasi. Kuid nagu professor Albert Zijlstra Jodrelli panga astrofüüsika keskusest ja uuringu kaasautor:
„Ainus viis sellist tihedat gaasi tähe lähedal hoida on see, kui see tiirleb ümber selle plaadil. Selles udus oleme tegelikult täheldanud tihedat ketast kõige selle keskel, mida on näha umbes ääre peal. See suund aitab lasersignaali võimendada. Plaadi järgi on binaarne kaaslane, kuna väljutatud gaasi on raske orbiidile minna, kui kaaslase täht seda õiges suunas ei suuna. Laser annab meile ainulaadse viisi plaadi sondimiseks sureva tähe ümber, sügaval planeedi udus. "
Kuigi astronoomid pole veel oodatud teist tähte näinud, loodavad nad, et tulevased uuringud suudavad selle leida, paljastades sel viisil Ant Nebula salapäraste laserite päritolu. Seda tehes saavad nad ühendada kaks avastust (s.o planeedi udukogu ja laser), mille sama astronoom on teinud üle sajandi tagasi. ESA projekti Herscheli teadlane Göran Pilbratt lisas:
„See uuring viitab sellele, et eristav Ant-udukogu, nagu me seda täna näeme, loodi binaarse tähesüsteemi keerukuse tõttu, mis mõjutab kuju, keemilisi omadusi ja evolutsiooni tähe elu viimastes etappides. Herschel pakkus täiuslikke vaatlusvõimalusi selle erakorralise laseri avastamiseks Ant udukogu. Need leiud aitavad piirata selle nähtuse ilmnemise tingimusi ja täpsustada meie tähe evolutsiooni mudeleid. See on ka õnnelik järeldus, et Herscheli missioon suutis ühendada Menzeli kaks avastust peaaegu sajand tagasi. "
Järgmise põlvkonna kosmoseteleskoobid, mis võiksid meile rohkem rääkida planeedi udust ja tähtede elutsüklitest, hõlmavad James Webbi kosmoseteleskoop (JWST). Kui see teleskoop jõuab kosmosesse 2020. aastal, kasutab ta oma täiustatud infrapuna võimeid objektide nägemiseks, mis on muidu gaasi ja tolmu varjatud. Need uuringud võiksid paljuski selgitada udude sisestruktuuride kohta ja ehk valgustada, miks nad perioodiliselt „kosmoselaserit” lasevad.
