Теоретически они образуются из звезд, масса которых в 1-8 раз превышает массу Солнца, что составляет 90% всех звезд более массивных, чем Солнце. Однако до сих пор было доказано, что PNe происходит от звезд, рожденных с массой всего в 1–3 раза превышающей массу нашего Солнца. Профессор Квентин Паркер, факультет физики и директор лаборатории космических исследований Университета Гонконга, и его аспирантка мисс Фрагку Василики в сотрудничестве с Манчестерским университетом и Южноафриканской астрономической обсерваторией теперь официально преодолели этот предыдущий предел и взяли верх. доказательство того, что PNe возникла от звезды, рожденной с 5.В 5 раз больше массы нашего Солнца.
Их журнальная статья «Массивная планетарная туманность в рассеянном галактическом скоплении» только что была опубликована на сайте Nature Astronomy.
Но почему это важно?
Во-первых, PNe открывают уникальное окно в душу поздней стадии звездной эволюции, раскрываемую их богатыми линейчатыми спектрами излучения, которые являются отличными лабораториями для физики плазмы.
PNe видны с больших расстояний, где их сильные линии позволяют определить размер, скорость расширения и возраст PN, таким образом исследуя физику и временные масштабы потери звездной массы. Их также можно использовать для определения светимости, температуры и массы их центральных остатков звездных ядер, а также химического состава выброшенного газа.
Во-вторых, и главное здесь то, что это беспрецедентный пример звезды, чья доказанная первоначальная масса «прародителя» близка к теоретическому нижнему пределу образования сверхновой при коллапсе ядра.
Наши результаты являются первым твердым доказательством, подтверждающим теоретические предсказания о том, что звезды с массой более 5+ солнечных масс действительно могут образовывать PNe. Таким образом, этот уникальный случай предоставляет астрономическому сообществу важный инструмент для свежего понимания звездной и галактической химической эволюции.
Но как команда из Университета Гонконга и Университета Манчестера завоевала корону в супертяжелом весе??
Ключевым моментом было открытие PNe в молодом галактическом рассеянном скоплении под названием NGC6067. Обнаружение сети PNe в открытом кластере – крайне редкое событие.
Действительно, ранее было доказано, что только одна другая PNe, PHR1615-6555, находится в рассеянном скоплении, но чья звезда-прародитель имела значительно меньшую массу. Интересно, что это было более раннее открытие той же ведущей группы, что и здесь.
Подтвержденное местоположение PN в кластере предоставляет ключевые и важные данные, которые трудно получить иным способом. Это включает в себя точное расстояние и оценку массы "выключения" кластера (i.е. масса, которую должна была иметь звезда, когда она родилась, чтобы теперь можно было увидеть эволюционирующую от главной последовательности в скоплении известного возраста). Высокая степень уверенности в ассоциации скоплений PN исходит из их очень согласованных лучевых скоростей (для лучшего тангенса угла 1 км / с) в зоне прямой видимости с крутым градиентом скорости и расстояния, обычными расстояниями, обычным покраснением и проектируемой и близкой физической близостью PN. в центр кластера.
Таким образом, наши захватывающие результаты являются твердым доказательством, подтверждающим теоретические предсказания о том, что звезды с массой 5+ Солнца могут образовывать планетарные туманности и, как и ожидалось, богаты азотом.
Принадлежность к скоплению PN обеспечивает свежие и жесткие ограничения на нижний предел массы для массы предшественника сверхновых с коллапсом ядра, а также на границу между начальной и конечной массой белого карлика (IFMR) от средней до высокой массы. Он также обеспечивает эмпирический ориентир для оценки предсказаний нуклеосинтеза (создания элементов) для звезд промежуточных масс.
PN BMPJ1613-5406 и ее скопление NGC6067 предоставят астрономическому сообществу важную информацию о звездной и галактической (химической) эволюции.