Stefan Kimeswengerin johtama kansainvälinen tähtitieteilijäryhmä Astrofysiikan ja hiukkasfysiikan laitokselta yhdessä tieteellisten amatöörien kanssa löysi uuden luokan galaktisia sumuja. Tämä antaa tärkeän perustan tähtien evoluution ymmärtämiselle ja osoittaa yliopistotutkimuksen ja tiedeyhteisöjen kansainvälisen yhteistyön tärkeyden.
Ensimmäistä kertaa tähtitieteilijät ovat saaneet todisteita täysin kehittyneen järjestelmän olemassaolosta, jolla on yhteinen verho (common-envelope-system, CE) - binääritähtijärjestelmän yhteisen verhokäyrän vaihe. "Tavallisista tähdistä kasvaa elämänsä loppua kohti punaisia jättiläisiä tähtiä. Koska hyvin suuri osa tähdistä on binääritähtijärjestelmissä, tämä vaikuttaa niiden elinkaaren loppuvaiheeseen. Läheisissä binäärijärjestelmissä laajenevan tähden ulompi osa sulautuu yhteiseen verhoon molempien tähtien ympärillä. Kuitenkin tämän kaasukuoren sisällä kahden tähden ytimet ovat käytännössä koskemattomia ja jatkavat kehitystään itsenäisinä yksittäisinä tähtinä", selittää astrofyysikko Stephan Kimeswenger.
Monien tähtijärjestelmien tiedetään olevan jäänteitä tällaisesta kehityksestä. Niiden kemialliset ja fysikaaliset ominaisuudet toimivat sormenjälkinä. Lisäksi tähtijärjestelmiä, jotka ovat juuri muodostamassa yhteistä kuorta, on jo havaittu niiden spesifisen ja suuren kirkkauden vuoksi. Täysin muodostunutta CE-kuorta ja sen sinkoamista tähtienväliseen avaruuteen tässä muodossa ei kuitenkaan ole vielä havaittu.
"Näillä verhoilla on suuri merkitys ymmärtämisessämme tähtien kehityksestä niiden loppuvaiheessa. Korkeintaan ne auttavat meitä ymmärtämään, kuinka ne rikastavat tähtienvälistä tilaa raskailla elementeillä, jotka puolestaan ovat tärkeitä planeettajärjestelmien, kuten omamme, evoluution kannalta”, tähtitieteilijät selittävät äskettäin löydettyjen galaktisten sumujen tärkeyttä ja lisäävät selityksen miksi niiden havaitsemisen todennäköisyys on alhainen: "Ne ovat liian suuria nykyaikaisten teleskooppien näkökenttään ja samalla hyvin himmeitä. Lisäksi niiden elinikä on melko lyhyt, ainakin kosmisella aikaskaalalla katsottuna. Se on vain muutama satatuhatta vuotta vanha."
Tämän ainutlaatuisen löydön lähtökohtana oli saksalais-ranskalaisten tähtitieteilijä-amatööriryhmän työ: he etsivät tuntemattomia esineitä historiallisista taivaskuvista nyt digitoiduista arkistoista ja lopulta löysivät sumun fragmentin 1980-luvun valokuvalevyiltä.
Löydön myötä ryhmä kääntyi kansainvälisten tieteellisten asiantuntijoiden puoleen, mukaan lukien Innsbruckin yliopiston astrofysiikan ja hiukkasfysiikan laitokseen, jolla on laaja kokemus alalta. Keräämällä ja yhdistämällä havaintoja viimeisten 20 vuoden ajalta, jotka on saatu useiden kaukoputkien julkisista arkistoista sekä tietoja neljästä eri avaruussatelliitista, Innsbruckin tutkijat pystyivät sulkemaan pois ensimmäisen hypoteesinsa, nimittäin planeetasumun löytämisen kuolevien tähtien jäännökset. Sumun valtava koko tuli selväksi Chilen teleskooppien mittausten ansiosta. Yhdysvaltain tutkijat täydensivät vihdoin näitä havaintoja spektrografien avulla: "Pääpilven halkaisija on 15,6 valovuotta, mikä on lähes miljoona kertaa etäisyys Maasta Auringoon ja paljon suurempi kuin etäisyys Auringostamme lähimpiin naapuritähtiin".
Yhdistämällä kaikki tämä tiedot, tähtitieteilijät loivat mallin kohteesta: se on 66 500 asteen valkoisen kääpiötähdestä ja normaalista tähdestä koostuva läheinen kaksoisjärjestelmä, jonka massa on hieman pienempi kuin Auringon massa. Ne molemmat kiertävät toisiaan vain 8 tunnissa ja 2 minuutissa ja ovat vain 2,2 auringon säteen päässä toisistaan. Pienen etäisyyden vuoksi kumppanitähti, jonka lämpötila on vain ~4°, kuumenee voimakkaasti valkoisen kääpiön puolelta, mikä johtaa äärimmäisiin ilmiöihin tähden spektrissä ja hyvin säännöllisiin kirkkauden vaihteluihin. Molempia tähtiä ympäröi jättimäinen vaippa, joka koostuu valkoisen kääpiön ulkomateriaalista. Tämä materiaali on raskaampaa kuin valkoinen kääpiö ja sen seuralainen tähti, ja se heitettiin avaruuteen noin 700 500 vuotta sitten.
Lue myös:
- Eksoplaneetta on löydetty ensimmäistä kertaa kaksoistähtijärjestelmästä - vaikka sen ei pitäisi olla siellä
- Kaksi Auringon kaltaista tähteä kiertävää eksoplaneettaa on löydetty