Πριν 850 χρόνια, αστρονόμοι και παρατηρητές του νυχτερινού ουρανού της εποχής έγιναν μάρτυρες μιας εντυπωσιακής έκλαμψης. Σήμερα, οι ερευνητές με σύγχρονα όργανα παρατήρησης διαπίστωσαν πως επρόκειτο για μια εξαιρετικά σπάνια έκρηξη supernova, αποτέλεσμα σύγκρουσης δύο λευκών νάνων αστέρων. Η σύγκρουση αυτή άφησε πίσω της ένα εντυπωσιακό νεφέλωμα, γνωστό ως Pa 30, το οποίο εντοπίζεται στον αστερισμό της Κασσιόπης.
Η σύγκρουση δύο λευκών νάνων αστέρων είναι ένα εξαιρετικά σπάνιο φαινόμενο και, σύμφωνα με πρόσφατη μελέτη που δημοσιεύθηκε στο επιστημονικό περιοδικό The Astrophysical Journal τον Ιανουάριο του 2022, φαίνεται πως το νεφέλωμα Pa 30 είναι το μόνο παράδειγμα ενός τέτοιου γεγονότος στον Γαλαξία μας. Γενικότερα, οι λευκοί νάνοι είναι τα υπολείμματα μεσαίων και μικρών άστρων που έχουν εξαντλήσει τα καύσιμα τους και σιγά σιγά ψύχονται και σβήνουν. Όταν δύο λευκοί νάνοι συγκρούονται μπορούν να προκαλέσουν μια ισχυρότατη έκρηξη, η οποία μπορεί να αφήσει πίσω της ένα νεφέλωμα.
Εικόνα: Robert Fesen
Στη συγκεκριμένη περίπτωση το νεφέλωμα αποτελείται από ένα άστρο στον πυρήνα του το οποίο περιβάλλεται από έναν δακτύλιο αερίων και σκόνης. Σύμφωνα με τους ερευνητές το άστρο στο κέντρο του νεφελώματος είναι ό,τι απέμεινε από τη σύγκρουση των δύο λευκών νάνων και το χάος σκόνης και αερίων που το περιτριγυρίζει είναι υλικά που εκτοξεύθηκαν κατά τη σύγκρουση.
Ο Robert Fesen, κύριος εισηγητής της μελέτης και ερευνητής αστρονόμος στο Dartmouth College στο New Hampshire, τράβηξε τρεις λήψεις μακράς έκθεσης του Pa 30 χρησιμοποιώντας το τηλεσκόπιο Hiltner 2,4 μέτρων, στο Εθνικό Αστεροσκοπείο Kitt Peak, στην Αριζόνα. Στη φωτογραφία φαίνονται οι χαρακτηριστικές ακτίνες του νεφελώματος για τις οποίες είναι άγνωστο ακόμα από τι υλικά αποτελούνται.
Το νεφέλωμα πήρε το όνομά του από τον Dana Patchick, έναν εκ των εισηγητών της μελέτης, προς τιμήν της τριακοστής του ανακάλυψης. Αξίζει να σημειωθεί πως ήταν ήδη γνωστό ότι το νεφέλωμα ήταν αποτέλεσμα σύγκρουσης δύο λευκών νάνων. Όμως, κατά την εξέλιξη της σύγκρουσης πραγματοποιήθηκε ένας εξαιρετικά σπάνιος τύπος supernova, γνωστός ως supernova τύπου Iax. Ο τύπος αυτός είναι σπανιότερος και μικρότερης ισχύος συγκριτικά με τον τύπο Ia, που είναι μια υποκατηγορία supernova του τύπου I. Συγκεκριμένα, κατά τον τύπο Iax ένας λευκός νάνος δεν εκτινάσει εξ ολοκλήρου τη μάζα του αλλά σχεδόν τη μισή αφήνοντας πίσω έναν καυτό πυρήνα αποτελούμενο από βαρέα μέταλλα.
Στα μέσα της προηγούμενης δεκαετίας πολλοί ερευνητές ανά τον κόσμο είχαν παρατηρήσει τον λαμπρό μπλε αστέρα στο κέντρο του νεφελώματος. Σύμφωνα με μια μελέτη που δημοσιεύθηκε από Ρώσσους ερευνητές, το άστρο στο κέντρο του Pa 30 είναι 36.000 φορές φωτεινότερο από τον Ήλιο μας και επιβεβαιώνει τη σύγκρουση δύο νάνων αστέρων που προηγήθηκε. Επιπρόσθετα, μια μελέτη ερευνητών στο Hong Kong, βασισμένη σε προηγούμενες δημοσιεύσεις για το εν λόγω νεφέλωμα, αποτέλεσε έμπνευση της πιο πρόσφατης μελέτης της ομάδας του Robert Fesen, καθώς έδειξε στοιχεία για την ύπαρξη θείου (S).
Εικόνα: Ritter et al
Έτσι, στα τέλη Οκτωβρίου του 2022, ο Fesen και η ομάδα του χρησιμοποίησαν φίλτρο θείου ώστε να απαθανατίσουν το νεφέλωμα σε τρεις λήψεις μακράς διάρκειας, μέσω των οποίων τελικά επιβεβαίωσαν πως διαστέλλεται με ταχύτητα 1.100 χιλιομέτρων το δευτερόλεπτο. Επίσης, κατάφεραν να εξακριβώσουν την ηλικία του νεφελώματος μέσα από υπολογισμούς της ταχύτητας εξάπλωσης των “ακτινικών νημάτων” και του μήκους επέκτασής τους στον διαστημικό χώρο. Το εντυπωσιακό συμπέρασμα είναι πως η χρονολογία κατά την οποία δημιουργήθηκε το νεφέλωμα συμπίπτει με την χρονολογία “εξαφάνισης” του “αστέρα” SN1181.
Σύμφωνα με παρατηρήσεις Κινέζων και Ιαπώνων αστρονόμων, το 1181 μ.Χ. ξαφνικά εμφανίστηκε ένα νέο λαμπρό άστρο στον αστερισμό της Κασσιόπης, το SN1181, του οποίου η λαμπρότητα άρχισε σιγά σιγά να εξασθενεί. Αυτό το ανεξήγητο -για την εποχή εκείνη- φαινόμενο, ήταν στην πραγματικότητα μια σύγκρουση λευκών νάνων η οποία προκάλεσε μια εξαιρετικά ισχυρή έκλαμψη, η οποία έγινε αντιληπτή από τους παρατηρητές εκείνης της περιόδου.
Οι ερευνητές ευελπιστούν πως με τη βοήθεια των διαστημικών τηλεσκοπίων Hubble και James Webb θα λάβουν αναλυτικότερα δεδομένα τα οποία θα βοηθήσουν στον προσδιορισμό της σύστασης των “νημάτων” του νεφελώματος, αλλά και στην κατανόηση παρόμοιων σπάνιων κοσμικών συμβάντων.
