En sjælden naturlig laser, der stråler fra hjertet af den spektakulære Ant Nebula antyder tilstedeværelsen af et dobbeltstjernersystem.
Her er Ant Nebula - alias Menzel 3 eller Mz 3 - som fanget af Hubble-rumteleskopet. Se ligner hovedet og kroppen af en havemyr? Billede via NASA / ESA / og Hubble Heritage Team (STScI / AURA).
Det europæiske rumfartsagentur sagde den 16. maj 2018, at dets Herschel-rumobservatorium har observeret et sjældent fænomen: en usædvanlig naturlig laseremission, der stråler fra kerne af Ant-tågen. Denne tåge er en slående dobbelt-lobet sky i rummet - beliggende i retning mod den sydlige stjernebilledet Norma - og nu er det kendt for at indeholde en af de få infrarøde lasere i rummet opdaget indtil videre. ESA sagde, at laserlyset, der stråler fra tågen, antyder tilstedeværelsen af et dobbeltstjernersystem skjult i hjertet af tågen.
Ant Nebula er hvad der kaldes en planetarisk nebula. I dette tilfælde har ordet planetarisk intet at gøre med planeter. I stedet repræsenterer denne slags tåge de afskårne ydre lag af en døende stjerne. Vores egen sol, for eksempel, bliver en planetarisk tåge, når den ældes og begynder at dø.
ESA forklarede mere om både planetariske tåger og rumlasere og sagde:
Ved en tilfældighed var astronom Donald Menzel, der først observerede og klassificerede denne bestemte planetnebula i 1920'erne (det er officielt kendt som Menzel 3 efter ham) også en af de første, der antydede, at under visse betingelser lysforstærkning ved stimuleret stråling - hvorfra forkortelsen laser stammer - kan forekomme i luftformede nebler. Dette var længe før opdagelsen og den første vellykkede drift af lasere i laboratorier i 1960.
Astronom Isabel Aleman, hovedforfatter af et papir, der beskriver de nye resultater, sagde:
Når vi observerer Menzel 3, ser vi en forbløffende kompliceret struktur, der består af ioniseret gas, men vi kan ikke se, at genstanden i dets centrum producerer dette mønster.
Takket være følsomheden og det brede bølgelængdeområde fra Herschel-observatoriet opdagede vi en meget sjælden type emission kaldet brintrekombinationslinie-laseremission, som gav en måde at afsløre nebulens struktur og fysiske forhold.
Denne type laseremission har brug for meget tæt gas tæt på stjernen. Sammenligning af observationer med computermodeller fandt, at densiteten af den laseremitterende gas er omkring 10.000 gange højere end den gas, der er set i typiske planetnebler og i loberne i selve Ant Nebula.
Normalt er regionen tæt på en død stjerne - tæt i dette tilfælde omkring Saturns afstand fra vores sol - tom, fordi det meste af dets materiale skubbes udad. Enhver dvælende gas falder snart tilbage på den. Medforfatter Albert Zijlstra sagde:
Den eneste måde at holde gas tæt på stjernen er, hvis den kredser rundt om den på en disk. I dette tilfælde har vi faktisk observeret en tæt disk i selve midten, der ses omtrent kant-on. Denne retning hjælper med at forstærke lasersignalet. Disken antyder, at den hvide dværg har en binær ledsager, fordi det er svært at få den udkastede gas til at gå i kredsløb, medmindre en ledsagerstjerne aflede den i den rigtige retning.
Astronomer har endnu ikke set den forventede anden stjerne, men de tror, at massen fra den døende ledsagerstjerne bliver kastet ud og derefter fanget af den kompakte centrale stjerne i den oprindelige planetnebula, hvilket producerer disken, hvor laseremissionen produceres.