Примерно через 7,5 миллиардов лет наше Солнце превратит большую часть своего водородного топлива в гелий посредством синтеза, а затем сожжёт большую часть этого гелия, образовав углерод и кислород. Так появляются туманности.
Оно увеличится до размеров, достаточных для поглощения всех планет вплоть до Марса, и потеряет почти половину своей массы из-за звёздного ветра. На этом этапе очень горячий остаток звезды будет ионизировать выброшенный материал, освещая его и заставляя светиться, сформировавшуюся планетарную туманность.
Все звёзды с массой от низкой до средней (от 0,8 до 8 солнечных) в конечном итоге сформируют планетарные туманности. Вы можете подумать, что все эти объекты должны быть сферически симметричными оболочками, но на самом деле они бывают самых разных форм: от бабочек или биполярных до похожих на глаз или спиралей. Астрономы думают, что звёздный ветер каким-то образом ответственен за эти асимметрии или, возможно, играет роль скорость вращения родительской звезды, но пока что большинство предложенных идей не могут описать всех нюансов образования этих прекрасных объектов глубокого космоса.
Группа учёных, включая астронома CfA Карла Готлиба, использовала установку ALMA для изучения морфологии четырнадцати планетарных туманностей на миллиметровых длинах волн, чтобы понять происхождение их самых разнообразных структур.
Предыдущие наблюдения показали, что ветры принимают сложные формы, включая дуги, раковины, сгустки и биполярные структуры, приближая нас к разгадке тайны того, как звёздный ветер влияет на разнообразные структуры туманностей.
Астрономы использовали изображения с высоким пространственным разрешением в эмиссионных линиях окиси углерода и окиси кремния, чтобы нанести на карту ветры. Сравнивая результаты с другими наборами данных, они пришли к выводу, что эволюция двойной звезды, которая в конце своей жизни формирует планетарную туманность может объяснить её форму.
У звёзд этого диапазона масс обычно есть один объект-компаньон, который примерно в пять раз массивнее Юпитера. Учёные считают что по мере того, как первичная звезда эволюционирует, её ветер усиливается и расстояние между звёздами увеличивается. Это может успешно объяснить различные морфологии туманностей в данной эволюционной структуре.
Новая модель также объясняет другие загадки, например, почему определённые структуры (например, диски), как правило, преимущественно обнаруживаются вокруг звёзд с определённым химическим составом (с преобладанием кислорода или углерода).