Планетарните мъглявини са завладяващи астрономически явления, дори името да е малко подвеждащо. Вместо да се свързват с планетите, тези светещи черупки от газ и прах се образуват, когато звездите навлязат в последните фази на живота си и изхвърлят външните си слоеве. В много случаи този процес и последващата структура на мъглявината са резултат от взаимодействието на звездата с близка звезда.
Наскоро, докато изследваше планетарната мъглявина М3-1, международен екип от астрономи отбеляза нещо доста интересно. След като наблюдаваха централната звезда на мъглявината, която всъщност е бинарна система, те забелязаха, че двойката има невероятно кратък орбитален период - т.е. звездите орбитират една друга на всеки 3 часа и 5 минути. Въз основа на това поведение двойката вероятно ще се слее и ще предизвика нова експлозия.
Екипът, воден от Дейвид Джоунс от Instituto Astrofisica de Canarias и Universidad de La Laguna, отчете своите открития в Месечни известия на Кралското астрономическо общество: Писма, Екипът включваше и други членове на (IAC), както и на Европейската южна обсерватория (ESO), Астрономическия център Николаус Коперник (CAMK), Южноафриканската астрономическа обсерватория (SAAO) и Националния наблюдател Astronómico Nacional (OAN-IGN).
За целите на своето проучване екипът разчита на Новия технологичен телескоп на ESO (ESO-NTT), разположен в обсерваторията Ла Сила в Чили, за да проучи М3-1 за период от няколко години. Тази планетна мъглявина се намира в съзвездието Канис Майор, приблизително на 14 000 светлинни години от Земята. В процеса екипът откри и изучи бинарните звезди в центъра на мъглявината.
Както Брент Мизалски - изследовател в Южноафриканския голям телескоп и съавтор на изследването - посочи в неотдавнашна прессъобщение на Кралското астрономическо общество, това откритие потвърди онова, което много астрономи вече подозират. „Знаехме, че M3-1 трябва да бъде домакин на двоична звезда - каза той,„ затова започнахме да придобием необходимите наблюдения, за да докажем това и да свържем свойствата на мъглявината с еволюцията на звездата или звездите, които са я образували. “
Известно време M3-1 се счита за категоричен кандидат за бинарна централна звезда въз основа на нейната структура (която включва изявени струи и нишки, които са показателни за бинарни взаимодействия). Тъй като звездите са толкова близо една до друга, те не могат да бъдат разрешени отделно от земята. В резултат на това учените са заключили наличието на втора звезда от изменението на тяхната комбинирана яркост.
Най-очевидната причина за тези вариации би била как звездите периодично затъмняват една друга, което би довело до забележимо спадане на яркостта. Както обясни Анри Бофин - изследовател на ЕСО в Германия:
„Когато започнахме наблюденията, веднага стана ясно, че системата е двоична. Видяхме, че очевидно единичната звезда в центъра на мъглявината бързо се променя в яркостта и знаехме, че това трябва да се дължи на присъствието на другарска звезда. "
Въпреки това екипът с изненада установи, че двойката има един от най-кратките орбитални периоди (3 часа и 5 минути) от всякакви бинарни звезди, открити в мъглявината до момента. Освен това те заключиха, че звездите са толкова близо, че на практика се докосват. В резултат на това е вероятно двете да претърпят изригване на нова в бъдеще, при което материалът се прехвърля от една звезда в друга, създавайки критична маса, която предизвиква силен термоядрен взрив.
Както Паулина Совичка, докторант в Астрономическия център „Никола Коперник“ в Полша, посочи:
„След различните кампании за наблюдение в Чили имахме достатъчно данни, за да започнем да разбираме свойствата на двете звезди - техните маси, температури и радиуси. Истинска изненада беше, че двете звезди бяха толкова близо и толкова големи, че почти се допираха една до друга. Нова експлозия може да се случи само след няколко хиляди години. "
Когато двете звезди се обединят и предизвикат нова експлозия, системата ще се увеличи светимостта до милион пъти, което ще озари значително мъглявината и ще създаде невероятно светлинно шоу. Нещо повече, откриването на тази двоична двойка също не е в съответствие с конвенционалното мислене за това как бинарните звезди се развиват в планетарната мъглявина.
Преди това астрономите работеха под предположението, че бинарните звезди са добре разделени след образуването на планетна мъглявина. По принцип се смяташе, че едва когато газовете на мъглявината се разширят и разсеят (до степен, че вече не се вижда), бинарната двойка може да започне да взаимодейства отново, което води до сливане и експлозия на нова.
Но с това последно наблюдение тази теория може да бъде оспорена. Това проучване е подкрепено и от подобен експлозия на нова (известна като Nova Vul 2007), наблюдавана вътре в планетарна мъглявина през 2007 г. Както обясни Джоун:
„Събитието през 2007 г. беше особено трудно обяснимо. По времето, когато двете звезди са достатъчно близки за нова, материалът в планетарната мъглявина трябваше да се разшири и да се разсее толкова много, че да не се вижда вече. В централните звезди на M3-1 намерихме друг кандидат за подобно изригване на нова в сравнително близко бъдеще. "
Поглеждайки напред, екипът се надява да извърши допълнителни изследвания на M3-1 и други мъглявини като него. Тези наблюдения биха могли да дадат по-голяма представа на астрономите за физическите процеси и произхода на някои от най-мощните явления във Вселената. Те включват катаклизмични променливи (където една звезда сифони материал от друга) novae, и може би дори свръхнови.
