Η φασματική κατανομή ισχύος του WD 2226-210 πάνω σε μια εικόνα του διαστημικού τηλεσκοπίου Hubble του νεφελώματος της έλικας. Η πλοκή συνδυάζει οπτική, υπέρυθρη και φωτομετρία χιλιοστών, το μεσαίο υπέρυθρο φάσμα Spitzer και τα ανώτερα όρια των WISE, Spitzer, SOFIA, Herschel και ALMA. Μοντέλα της φωτόσφαιρας του λευκού νάνου (στερεό) και της περίσσειας υπερύθρων που παρουσιάζουν καλή προσαρμογή στις ανιχνεύσεις δεδομένων (κύκλοι) και τα άνω όρια (τρίγωνα). Νεφέλωμα Helix. Πίστωση: NOIRLab; Πίστωση SED: JP Marshall.
Μόλις ένα αστέρι εξελίσσεται πέρα από την κύρια ακολουθία, το μεγαλύτερο στάδιο της αστρικής εξέλιξης, κατά το οποίο η ακτινοβολία που παράγεται από την πυρηνική σύντηξη στον πυρήνα ενός άστρου ισορροπεί με τη βαρύτητα, η μοίρα κάθε πλανητικού συστήματος που μπορεί να είχε είναι ένα αίνιγμα. Οι αστρονόμοι γενικά δεν γνωρίζουν τι συμβαίνει στους πλανήτες πέρα από αυτό το σημείο ή αν μπορούν να επιβιώσουν.
Σε άρθρο που δημοσιεύτηκε πρόσφατα στο το αστρονομικό περιοδικόΟι ερευνητές χρησιμοποίησαν νέα δεδομένα από το Stratospheric Observatory for Infrared Astronomy ([{” attribute=””>SOFIA) and the Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (
A Process of Elimination, and a Disruptive Origin
The Helix Nebula is an old planetary nebula – expanding, glowing gas ejected from its host star after its main-sequence life ended. The nebula has a very young
“In piecing together the size and shape of the excess emission, and what those properties infer regarding the dust grains in the white dwarf environment, we conclude that a disrupted planetary system is the best solution to the question of how the Helix Nebula’s infrared excess was created and maintained,” said Jonathan Marshall, the lead author on the paper and a researcher at Academia Sinica in Taiwan.
Once they realized the remnants of a former planetary system are at the origin of the infrared emission, they calculated how many grains need to be returning to the Helix Nebula’s center to account for the emission: about 500 million over the 100,000-year lifetime of the planetary nebula, conservatively.
SOFIA’s Role
SOFIA’s capabilities fell right into a gap between the previous Spitzer and Herschel observations, allowing the group to understand the shape and brightness of the dust, and improving the resolution of how far it spreads out.
“This gap lay around where we expected the dust emission to peak,” Marshall said. “Pinning down the shape of the dust emission is vital to constraining the properties of the dust grains that produce that emission, so the SOFIA observation helped refine our understanding.”
Though the researchers are not planning any follow-up observations of the Helix Nebula in particular, this study is a piece in a larger effort to use observations to understand what happens to planetary systems once their star evolves past the main sequence. The group hopes to study other late-stage stars using similar techniques.
Reference: “Evidence for the Disruption of a Planetary System During the Formation of the Helix Nebula” by Jonathan P. Marshall, Steve Ertel, Eric Birtcil, Eva Villaver, Francisca Kemper, Henri Boffin, Peter Scicluna and Devika Kamath, 19 December 2022, The Astronomical Journal.
DOI: 10.3847/1538-3881/ac9d90
SOFIA was a joint project of