Выравнивание планетарных туманностей обнаружил десять лет назад манчестерский аспирант Брайан Рис, но до сих пор оно остается необъяснимым.

Новые данные, полученные с помощью Очень большого телескопа Европейской южной обсерватории в Чили и космического телескопа Хаббл, опубликованные в журнале Astrophysical Journal Letters, подтвердили факт выравнивания, а также выявили особую группу звезд, которые за это отвечают, — близкие бинарные звезды.

Планетарные туманности представляют собой облака газа, которые выбрасывают звезды в конце жизни. Наше Солнце, например, тоже образует такую туманность — примерно через пять миллиардов лет. Выброшенные облака являются «призраками» своих умирающих звезд и образуют красивые структуры, такие как песочные часы или бабочка.

Группа исследователей изучила группу так называемых планетарных туманностей, расположенных в Галактической дуге вблизи центра нашего Млечного Пути. Каждая из этих туманностей не связана друг с другом и происходит от разных звезд, которые родились в разное время и проводят свою жизнь в совершенно разных местах. Однако в ходе исследования выяснилось, что многие из их форм выстраиваются на небе одинаково и направлены почти параллельно галактической плоскости (нашему Млечному Пути).

Это совпадает с тем направлением, которое нашел Брайан Рис десятилетие тому назад.

Новое исследование, проведенное под руководством Шуйю Тана (Shuyu Tan), студента Гонконгского университета, показало, что такое выравнивание наблюдается только в планетарных туманностях, имеющих близкую звезду-компаньон. Звезда-компаньон вращается вокруг главной звезды в центре планетарных туманностей по орбите, которая ближе, чем орбита Меркурия к нашему Солнцу.

В планетарных туманностях, не имеющих близких компаньонов, выравнивание не наблюдается, что позволяет предположить, что оно может быть связано с начальным разделением компонентов бинара в момент рождения звезды.

Альберт Зейлстра, соавтор работы и профессор астрофизики Манчестерского университета, сказал:

Эта находка приближает нас к пониманию причин такого загадочного выравнивания.

«Планетарные туманности дают нам возможность заглянуть в самое сердце нашей Галактики, и эта находка углубляет наше понимание динамики и эволюции области выпуклости Млечного Пути.

Формирование звезд в выпуклости нашей галактики — сложный процесс, в котором участвуют различные факторы, такие как гравитация, турбулентность и магнитные поля. До сих пор у нас не было доказательств того, какой из этих механизмов может вызывать этот процесс и порождать такое выравнивание.

Значимость данного исследования заключается в том, что теперь мы знаем, что выравнивание наблюдается именно в этом специфическом подмножестве планетарных туманностей.

С помощью Очень большого телескопа Европейской южной обсерватории с диаметром главного зеркала 8 м исследователи изучили 136 подтвержденных планетарных туманностей в галактической выпуклости — самой обширной части Млечного Пути, состоящей из звезд, газа и пыли.

Кроме того, исследователи повторно изучили и измерили 40 из них из первоначального исследования, используя снимки космического телескопа Хаббл с высоким разрешением.

Профессор Квентин Паркер (Quentin Parker), автор-корреспондент из Университета Гонконга, предполагает, что туманности могут формироваться под воздействием быстрого орбитального движения звезды-компаньона, которая может даже оказаться на орбите внутри главной звезды.

Выравнивание туманностей может означать, что тесная двойная система преимущественно формируется так, что их орбиты находятся в одной плоскости.

Хотя для полного понимания механизмов, лежащих в основе выравнивания, необходимы дальнейшие исследования, полученные результаты являются важным свидетельством наличия постоянного и контролируемого процесса, влияющего на формирование звезд на протяжении миллиардов лет и огромных расстояний.