Ägg-salterande nyheter från Hubble

När jag först såg bilden av Äggnebulosan, som hör till veckans artikel, måste jag erkänna att jag blev lite förvirrad. Vad var det egentligen jag tittade på? Det var nästan som om två bilder hade mixats ihop till något som liknade mer konst än vetenskap. Först när jag började läsa pressmeddelandet från Hubble Space Telescope (HST) som medföljde bilden kunde jag sätta det jag såg i ett sammanhang.

Jag ska ta tillfället i akt och försöka förklara det på ett annat sätt, och som med det mesta måste vi börja från början.

Det som gör detta så viktigt är att vi ser en stjärna som befinner sig i slutskedet av sitt liv och som snart kommer att bli vad man kallar en planetarisk nebulosa. Det är faktiskt första gången som astronomer har kunnat observera en sådan händelse i detta skede av en stjärnas utveckling, så man kan kalla det en pre-planetarisk nebulosa. Vad blir dessa objekt när de väl har bildats?

De upptäcktes ursprungligen med teleskop på 1700-talet av personer som William Herschel (1738–1822), samma person som upptäckte planeten Uranus 1781. För dåtidens astronomer såg de ut som spöklika sfärer. Det var Herschel som först kallade dem för ”planetariska nebulosor” eftersom han tyckte att de liknade en planet, och namnet fastnade.

Här är fyra exempel på planetariska nebulosor som tagits av rymdteleskop, där de ser mer ut som ringar tack vare den högre optiska kvaliteten hos dagens instrument. Detta beror på att vi ser en sfär av gas. Detta ringliknande utseende är detsamma som när man tittar på en rund såpbubbla som hänger i luften. Dess yttre kanter som vetter mot dig ser tjockare ut eftersom du tittar genom mer av dess såpiga film, medan den del i mitten som vetter direkt mot dig är mycket tunnare.

Som vi har sett i tidigare artiklar blir en stjärna som solen instabil när dess kärnbränsle tar slut, vilket får den att explodera och kasta ut ett gas-skal som lämnar dess yta i en mer eller mindre expanderande sfär. Om du tittar noga på de planetariska nebulosorna ovanför bör du se en stjärna i mitten av var och en. Det visar den ursprungliga stjärnan som genomgår denna transformation. Detta kommer också att hända vår egen stjärna om cirka 4½ miljarder år.

Så, vad händer med denna döende stjärna, som blev så viktig efter att HST observerade den? Låt oss dela upp bilden i fyra steg. För varje steg har jag gjort originalbilden i bakgrunden mörkare för att framhäva de detaljer vi tittar på. Observera också att de fyra spikarna som ser ut att stråla ut från de ljusare stjärnorna är ett resultat av Hubbles optik och inte finns i verkligheten.

Den döende stjärnan döljs av den brun-orange skivan av material som omger den. Även om vi inte kan se den, markerar jag dess position med en orangefärgad ”stjärna”. Hur vet vi att den verkligen finns där? Jo, det ser vi i vårt nästa steg.

Denna V-formation består av ljusstrålar som avges från stjärnan när den spränger sig igenom den dammiga skivan som omger den. Detta är också positivt, eftersom det bidrar till att belysa objektets omgivning. Generellt sett är dessa pre-planetariska nebulosor mycket svaga och nästan omöjliga att upptäcka, och denna kunde endast upptäckas av HST tack vare dessa strålar.

Den brun-orange skivan som omger den döende stjärnan är också synlig tack vare ljusstrålarna som strålar ut från stjärnan.

Ljusstrålarna från stjärnan gör inte bara skivan synlig, utan belyser också svaga koncentriska skal av tunn gas som stjärnan slungade ut med några hundra års mellanrum. Varje svagt skal (det finns många fler än de tre jag har visat) indikerar ett sådat utbrott. Ju längre bort de är från stjärnan, desto längre tillbaka i tiden inträffade de.

Sist men inte minst, låt oss sätta ihop alla steg (vänster bild) så att du kan se hur allt passar ihop med den ursprungliga bilden som tagits av Hubble.

Det händer ofta att vi måste ta ny information och bryta ner den i enskilda delar, för att sedan vispa ihop dem igen innan vi kan få en riktig förståelse för vad vi tittar på. Och det är ägg-xakt vad som gäller för Äggnebulosan!

För att läsa ESA:s pressmeddelande, följ denna länk.

Text: Tom Callen