Podivně uspořádané planetární mlhoviny

ESO 038/13 tisková zpráva

Astronomové použili dalekohled ESO/NTT (New Technology Telescope) a kosmický teleskop HST (NASA/ESA, Hubble Space Telescope) k přehlídce více než stovky planetárních mlhovin v centrální výduti naší Galaxie. Objevili, že bipolární mlhoviny (s tvarem připomínajícím motýla) jsou v galaxii doslova záhadně uspořádány. A to je vzhledem k jejich různé minulosti a odlišným vlastnostem překvapivý výsledek.

Hvězda podobná Slunci zakončuje aktivní fázi svého života tak, že do okolního prostoru odvrhne vnější plynné obálky. Tímto způsobem vzniká objekt známý jako planetární mlhovina, která může nabývat mnoha různých působivých tvarů. Jeden z typů je označován jako bipolární mlhovina – v těchto případech oblaky obklopující mateřskou hvězdu připomínají svým vzhledem přesýpací hodiny nebo motýla. 

Každá mlhovina vznikla na jiném místě a jedna od druhé se liší svými vlastnostmi. Ani samotná mlhovina, ani původní hvězda, ze které mlhovina vznikla, nemohla přijít do kontaktu s jinou planetární mlhovinou. Nová studie astronomů z University of Manchester (UK) však ukázala, že některé mlhoviny mají i překvapivě podobné vlastnosti: mnohé z nich jsou orientovány stejným způsobem [1].

„Je to opravdu překvapivé zjištění. A pokud se potvrdí, bude i velmi významné,“ vysvětluje Bryan Rees (University of Manchester), jeden z autorů článku. „Mnohé z těchto motýlích mlhovin mají dlouhou osu orientovanou v rovině Galaxie. Použitím snímků z dalekohledů HST a NTT jsme získali detailní představu o těchto objektech, a mohli jsme je zkoumat opravdu podrobně.“   

Astronomové prohlédli 130 planetárních mlhovin v centrální výduti Galaxie. Ve vzorku identifikovali tři rozdílné typy [2], přičemž se zaměřili se na jejich charakteristiky a vzhled.
 
„Zatímco dvě z těchto populací byly v prostoru orientovány zcela náhodně, jak jsme očekávali, objevili jsme, že třetí typ – bipolární mlhoviny – vykazuje překvapivou preferenci určité orientace,“ říká druhý spoluautor článku Albert Zijlstra (University of Manchester). „Jakékoliv uspořádání je samo o sobě překvapivé, ale to, že jsme na něj narazili v přeplněné centrální oblasti Galaxie, je opravdu neočekávané.“
 
Předpokládá se, že vzhled planetární mlhoviny je formován oběhem hvězdného systému, ze kterého se zrodila. Závisí tedy na vlastnostech celého systému – například, jestli se jedná o dvojhvězdu [3], nebo jestli se u hvězdy vyskytuje planetární soustava – a tyto faktory významně ovlivňují vývoj vznikající bubliny hmoty. Tvary bipolárních mlhovin patří k nejextrémnějším a jsou pravděpodobně způsobeny výtrysky hmoty kolmými na rovinu oběhu dvojhvězdného systému.

„Uspořádání bipolárních mlhovin naznačuje něco podivného o hvězdných systémech v galaktické výduti,“ vysvětluje Rees. „Aby se mlhoviny srovnaly způsobem, jaký pozorujeme, musela by osa rotace jejich mateřských hvězdných systémů mířit kolmo k oblakům mezihvězdné hmoty, ze kterých se zrodily. A to je velmi podivné.“

Zatímco vlastnosti původních hvězd určují tvar mlhovin, tento nový objev upozorňuje na další, ještě záhadnější faktor. Kromě komplexních hvězdných charakteristik zde hrají roli také vlastnosti samotné Galaxie, konkrétně centrální výduti, která rotuje kolem středu. A právě výduť by mohla mít na celou Galaxii mnohem větší vliv, než se dříve předpokládalo – a to prostřednictvím magnetického pole. Astronomové navrhli, že uspořádaný charakter planetárních mlhovin by mohl souviset s přítomností silného magnetického pole v době formování galaktické výduti.
 
Jelikož bližší mlhoviny takto uspořádány nejsou, musela být magnetická pole v minulosti mnohem silnější než ta, která se vyskytují dnes v našem nejbližším okolí [4]. 

„Studiem těchto objektů se můžeme mnohé naučit,“ dodává Zijlstra. „Pokud se opravdu chovají tímto podivným neočekávaným způsobem, pak to má důsledky nejen pro minulost jednotlivých hvězd, ale celé galaxie.“

Zdroj

Poznámky

[1] „Dlouhá“ osa bipolární planetární mlhoviny prochází „křídly“, zatímco „krátká“ osa  „tělem“ pomyslného motýla. 

[2] Tvary planetárních mlhovin na snímcích byly klasifikovány do tří typů podle následujících pravidel: eliptické s orientovanou vnitřní strukturou, eliptické neorientované a bipolární.

[3] Dvojhvězdný systém se skládá z dvojice stálic, které obíhají kolem společného hmotného středu soustavy.

[4] O původu a vlastnostech magnetických polí přítomných v Galaxii na počátku jejího vývoje toho víme velmi málo. Není tedy jasné, zda síla pole s časem rostla, nebo naopak klesala.

Další informace

Výzkum byl prezentován v článku "Alignment of the Angular Momentum Vectors of Planetary Nebulae in the Galactic Bulge", který vyšel v odborném časopise Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Složení týmu: B. Rees (University of Manchester, UK) a A. A. Zijlstra (University of Manchester, UK).

ESO je nejvýznamnější mezivládní astronomická organizace Evropy a v současnosti nejproduktivnější pozemní astronomická observatoř. ESO podporuje celkem 15 členských zemí: Belgie, Brazílie, Česká republika, Dánsko, Finsko, Francie, Itálie, Německo, Nizozemsko, Portugalsko, Rakousko, Španělsko, Švédsko, Švýcarsko a Velká Británie. ESO uskutečňuje ambiciózní program zaměřený na návrh, konstrukci a úspěšný chod výkonných pozemních pozorovacích komplexů umožňujících astronomům dosáhnout významných vědeckých objevů. ESO také vedoucí úlohu při podpoře a organizaci spolupráce v astronomickém výzkumu. ESO provozuje tři unikátní pozorovací střediska světového významu nacházející se v Chile: La Silla, Paranal a Chajnantor. Na Observatoři Paranal provozuje Velmi velký teleskop (VLT), což je nejvyspělejší astronomická observatoř pro viditelnou oblast světla, a také dva další přehlídkové teleskopy. VISTA pracuje v infračervené části spektra a je největším přehlídkovým dalekohledem na světě, dalekohled VST (VLT Survey Telescope) je největším teleskopem navrženým k prohlídce oblohy výhradně ve viditelné části spektra. ESO je evropským partnerem revolučního astronomického teleskopu ALMA, největšího astronomického projektu současnosti. Pro viditelnou a blízkou infračervenou oblast ESO rovněž plánuje nový dalekohled E-ELT (European Extremely Large optical/near-infrared Telescope) s primárním zrcadlem o průměru 39 metrů, který se stane „největším okem do vesmíru“.

Odkazy

• Odborný článek
• ESA/Hubble - tiskový zpráva
• snímky dalekohledu NTT

Kontakty

Viktor Votruba; národní kontakt; Astronomický ústav AV ČR, 251 65 Ondřejov, Česká republika; Email: votruba@physics.muni.cz

Jiří Srba; překlad; Hvězdárna Valašské Meziříčí, p. o., Česká republika; Email: jsrba@astrovm.cz

Albert Zijlstra; University of Manchester; Manchester, UK; Tel.: +44 1613 063925; Email: a.zijlstra@manchester.ac.uk

Bryan Rees; University of Manchester; Manchester, UK; Tel.: +44 1612 754145; Email: bryan.rees@manchester.ac.uk

Richard Hook;  ESO, Public Information Officer; Garching bei München, Germany; Tel.: +49 89 3200 6655; Mobil: +49 151 1537 3591
Email: rhook@eso.org

Toto je překlad tiskové zprávy ESO eso1338. ESON -- ESON (ESO Science Outreach Network) je skupina spolupracovníku z jednotlivých členských zemí ESO, jejichž úkolem je sloužit jako kontaktní osoby pro lokální média.