Planétové hmloviny sú fascinujúcimi astronomickými fenoménmi, aj keď je názov trochu zavádzajúci. Namiesto toho, aby sa spájali s planétami, tieto žiariace škrupiny plynu a prachu sa vytvárajú, keď hviezdy vstupujú do konečnej fázy svojej životnosti a odhadzujú svoje vonkajšie vrstvy. V mnohých prípadoch je tento proces a následná štruktúra hmloviny výsledkom interakcie hviezdy s blízkou sprievodnou hviezdou.
Pri skúmaní planetárnej hmloviny M3-1 medzinárodný tím astronómov nedávno zaznamenal niečo dosť zaujímavé. Po pozorovaní centrálnej hviezdy hmloviny, ktorá je vlastne binárnym systémom, si všimli, že dvojica má neuveriteľne krátku orbitálnu periódu - to znamená, že hviezdy sa obiehajú jedenkrát každé 3 hodiny a 5 minút. Na základe tohto správania sa pár pravdepodobne spojí a spustí výbuch novy.
Tím vedený Davidom Jonesom z inštitútu Astrofisica de Canarias a Universidad de La Laguna oznámil svoje zistenia v Mesačné oznámenia Kráľovskej astronomickej spoločnosti: Listy, Súčasťou tímu boli ďalší členovia (IAC), ako aj Európske južné observatórium (ESO), Astronomické centrum Nicolaus Copernicus (CAMK), Juhoafrické astronomické observatórium (SAAO) a Observatorio Astronómico Nacional (OAN-IGN).
Kvôli štúdiu sa tím spoliehal na nový technologický teleskop ESO (ESO-NTT), ktorý sa nachádza v observatóriu La Silla v Čile, aby preskúmal M3-1 počas niekoľkých rokov. Táto planetárna hmlovina sa nachádza v súhvezdí Canis Major, približne 14 000 svetelných rokov od Zeme. Tím objavil a študoval binárne hviezdy v strede hmloviny.
Ako uviedol Brent Miszalski - vedec z Juhoafrického veľkého ďalekohľadu a spoluautor štúdie - v nedávnej tlačovej správe spoločnosti Royal Astronomical Society, tento objav potvrdil to, čo mnohí astronómovia už mali podozrenie. „Vedeli sme, že M3-1 musí byť hostiteľom binárnej hviezdy,“ povedal, „tak sme sa pustili do získavania pozorovaní potrebných na dokázanie tohto stavu a na uvedenie vlastností hmloviny do súvisu s vývojom hviezdy alebo hviezd, ktoré ju tvorili.“
M3-1 je už nejaký čas považovaný za pevného kandidáta na binárnu centrálnu hviezdu na základe jej štruktúry (ktorá obsahuje výrazné prúdy a vlákna, ktoré naznačujú binárne interakcie). Pretože sú však hviezdy tak blízko seba, nemožno ich rozlíšiť oddelene od zeme. V dôsledku toho vedci odvodili prítomnosť druhej hviezdy z variácie ich kombinovaného jasu.
Najviditeľnejšou príčinou týchto variácií by bolo to, ako sa hviezdy periodicky zatieňujú, čo by spôsobilo výrazný pokles jasu. Ako Henri Boffin - výskumný pracovník v ESO v Nemecku - vysvetlil:
„Keď sme začali pozorovania, bolo okamžite jasné, že systém je binárny. Videli sme, že zdanlivo jediná hviezda v strede hmloviny sa rýchlo mení v jasnosti, a vedeli sme, že to musí byť spôsobené prítomnosťou sprievodnej hviezdy. “
Tím však bol prekvapený, keď zistil, že dvojica mala jedno z najkratších okružných období (3 hodiny a 5 minút) akýchkoľvek binárnych hviezd objavených vo vnútri hmloviny. Ďalej dospeli k záveru, že hviezdy sú také blízko, že sa prakticky dotýkajú. Výsledkom je, že títo dvaja budú pravdepodobne v budúcnosti podstúpiť erupciu novy, kde sa materiál prevedie z jednej hviezdy na druhú, čím sa vytvorí kritická masa, ktorá vyvolá prudký termonukleárny výbuch.
Ako Paulina Sowicka, doktorandka v Astronomickom stredisku Nicolas Copernicus v Poľsku, uviedla:
„Po rôznych pozorovacích kampaniach v Čile sme mali dostatok údajov na to, aby sme pochopili vlastnosti týchto dvoch hviezd - ich hmotnosti, teploty a polomery. Bolo skutočným prekvapením, že tieto dve hviezdy boli tak blízko seba a také veľké, že sa takmer navzájom dotýkali. K výbuchu nova by mohlo dôjsť už za pár tisíc rokov. “
Keď sa dve hviezdy zlúčia a spustia výbuch nova, systém zvýši svietivosť až miliónkrát, čo značne rozjasní okolitú hmlovinu a vytvorí neuveriteľnú svetelnú show. Okrem toho je detekcia tohto binárneho páru tiež v rozpore s konvenčným myslením o tom, ako sa binárne hviezdy vyvíjajú v planetárnej hmlovine.
Astronómovia predtým pracovali za predpokladu, že binárne hviezdy sú po vytvorení planétovej hmloviny dobre oddelené. V zásade sa predpokladalo, že až kým sa rozptyľujú a rozptyľujú plyny z hmloviny (do tej miery, že to už viac nie je viditeľné), binárny pár by mohol znova interagovať, čo by viedlo k fúzii a výbuchu nova.
S týmto posledným pozorovaním sa však táto teória môže stať výzvou. Túto štúdiu podporuje aj podobná explózia nova (známa ako Nova Vul 2007), ktorá sa pozorovala vo vnútri planetárnej hmloviny v roku 2007. Ako vysvetlil Jone:
„Udalosť z roku 2007 bolo obzvlášť ťažké vysvetliť. V čase, keď sú dve hviezdy dosť blízko nove, mal sa materiál v planétovej hmlovine rozšíriť a rozptýliť natoľko, že už nie je viditeľný. V strede hviezd M3-1 sme našli iného kandidáta na podobnú erupciu novy v relatívne blízkej budúcnosti. “
Pri pohľade do budúcnosti tím dúfa, že vykoná ďalšie štúdie M3-1 a ďalších podobných hmlovín. Tieto pozorovania by mohli astronómom poskytnúť lepší pohľad na fyzikálne procesy a pôvod niektorých najmocnejších fenoménov vo vesmíre. Patria sem kataklyzmatické premenné (kde jedna hviezda sifóny sú materiálne materiály od iných) novae a možno dokonca supernovae.
