Billeder af den planetariske tåge Abell 30, (ca. A30), viser et af de klareste synspunkter nogensinde opnået af en speciel udviklingsfase for disse objekter.
En planetnebula - såkaldt fordi den ligner en planet, når den ses med et lille teleskop - dannes i det sene stadie af udviklingen af en sollignende stjerne.
Efter at have støt produceret energi i flere milliarder år gennem nuklear fusion af brint til helium i dets centrale region eller kerne, gennemgår stjernen en række energikriser relateret til udtømning af brint og efterfølgende sammentrækning af kernen. Disse kriser kulminerer med, at stjernen udvides hundrede gange til at blive en rød gigant.
Dette sammensatte billede viser en planetarisk tåge, Abell 30, der ligger omkring 5500 lysår fra Jorden. Billedkredit: NASA / CXC / IAA-CSIC / M.Guerrero et al
Til sidst skubbes den udvendige konvolut ud af den røde kæmpe og bevæger sig væk fra stjernen med en relativt sedat hastighed på mindre end 100.000 miles i timen. Stjernen transformeres i mellemtiden fra en kølig kæmpe til en varm, kompakt stjerne, der producerer intens ultraviolet (UV) stråling og en hurtig vind af partikler, der bevæger sig omkring 6 millioner miles i timen. Samspillet mellem UV-strålingen og den hurtige vind med den udkastede røde kæmpehylde skaber den planetariske tåge, vist med den store sfæriske skal i det større billede.
I sjældne tilfælde opvarmer kernefusionsreaktioner i regionen omkring stjernens kerne stjernens ydre konvolut så meget, at den midlertidigt igen bliver en rød gigant. Hendelsesforløbet - kuvertudkast efterfulgt af en hurtig stjernevind - gentages i meget hurtigere skala end før, og en lille skala, planetarisk nebula, oprettes inde i den originale. På en måde genopføres den planetariske tåge.
Optiske data fra Chandra, XMM-Newton, HST og KPNO. Billedkredit: NASA / STScI
Den store tåge, der ses i det større billede, har en observeret alder på ca. 12.500 år og blev dannet af den indledende interaktion mellem de hurtige og langsomme vinde. Kløverbladets mønster af knuder, der ses på begge billeder, svarer til det for nylig udsatte materiale. Disse knuder blev produceret meget mere for nylig, da de har en observeret alder på ca. 850 år, baseret på observationer af deres ekspansion ved hjælp af HST.
Den diffuse røntgenemission, der ses i det større billede og i området omkring den centrale kilde i indsættelsen, er forårsaget af interaktioner mellem vind fra stjernen og knudene på det kastede materiale. Knoberne opvarmes og eroderes af denne interaktion, hvilket producerer røntgenemission. Årsagen til det punktlignende røntgenemission fra den centrale stjerne er ukendt.
Undersøgelser af A30 og andre planetariske nebler hjælper med at forbedre vores forståelse af udviklingen af sollignende stjerner, når de nærmer sig slutningen af deres levetid. Røntgenemissionen afslører, hvordan det materiale, der er mistet af stjernerne i forskellige evolutionære stadier, interagerer med hinanden. Disse observationer af A30, der ligger omkring 5.500 lysår væk, giver et billede af det barske miljø, som solsystemet vil udvikle sig mod i flere milliarder år, når solens stærke stjernevind og energisk stråling sprænger de planeter, der overlevede den forrige, røde gigantisk fase af stjernernes evolution.
Strukturerne, der blev set i A30, inspirerede oprindeligt tanken om genfødte planetariske nebler, og kun tre andre eksempler på dette fænomen er kendt. En ny undersøgelse af A30 ved hjælp af ovennævnte observatorier er rapporteret af et internationalt team af astronomer i udgaven af 20. august 2012 af The Astrophysical Journal.
Via Chandra røntgencenter