Vi kan se, hvordan en ældre stjerne danner en sommerfuglelignende planetarisk tåge i nogle af de skarpeste billder, som nogensinde er taget med ESOs VLT. Det er observationer af den røde kæmpestjerne L2 Puppis gjort med det nyinstallerede instrument SPHERE, som tydeligt viser en tætliggende ledsager til stjernen.
Der er endnu mange uopklarede aspekter af de sene stadier i en stjernes liv. Særligt hvordan det går til, at planetariske tåger har en symmetrisk dobbeltstruktur, som kan få dem til at ligne timeglas.
L2 Puppis er omkring 200 lysår borte, så det er en af de nærmeste røde kæmper, og den nærmer sig afslutningen på sit stjerneliv. De nye observationer med SPHERE i ZIMPOL-mode blev foretaget i synligt lys, med adaptiv optik i en særligt aktiv og præcis version. Billederne blev korrigeret med den adaptive optik i langt højere grad end sædvanligt, så svage objekter og strukturer tæt ved klare lyskilder kan ses i større detalje end vanligt. Det er første gang, der bliver publiceret resultater med denne nøjagtighed af en stjerne af denne type.
ZIMPOL kan give billeder, der er 3x skarpere end Hubble rumteleskopet's, og de nye observationer viser støvet omkring L2 Puppis i fine detaljer. De bekræfter tidligere observationer med NACO, at støvet findes i en skive, som set fra Jorden vender næsten præcist med kanten til os. De nye billeder er dog meget mere detaljerede. De oplysninger om polarisering af lyset, som kan trækkes ud af ZIMPOL har tillige gjort det muligt for forskerholdet at konstruere en tredimensionel model af støvskiven.
Astronomerne fandt ud af, at støvskiven begynder omkring 900 mio.km. fra stjernen - det er lidt større afstand end afstanden fra Solen til Jupiter -, og de opdagede, at skiven krænger sig udad, så der dannes en symmetrisk, næsten cylinderagtig struktur omkring stjernen. Holdet observerede også en anden lyskilde omkring 300 mio.km., eller den dobbelte afstand imellem Jorden og Solen, fra L2 Puppis. Denne meget tætte ledsagerstjerne er sandsynligvis også en rød kæmpestjerne med en lignende masse, men yngre.
Sammenfaldet af en stor støvmængde omkring en langsomt døende stjerne og en ledsagestjerne betyder, at dette her er præcis den type system, hvor man forventer en bipolær planetarisk tåge vil danne sig. Alle tre elementer ser ud til at være nødvendige, men der skal også en god portion held til, hvis egenskaberne skal føre til, at der dukker en himmelsk sommerfugl ud af denne støvede puppe.
Artiklens hovedforfatter, Pierre Kervella forklarer: "Det er et af de store klassiske problemer i moderne astrofysik at forklare oprindelsen til bipolære planetariske tåger. Specielt den mekanisme, som stjernerne anvender for at sende deres indhold af metaller tilbage, ud i rummet. Det er en proces, som er vigtig at forstå, for det er dette materiale, som senere skal bruges til at danne senere generationer af planetsystemer".
Ud over L2 Puppis udkrængede skive fandt forskerholdet to kegler af stof, som udsendes vinkelret på skiven. I disse skiver fandt de to lange lst buede strenge af stof, og det er særligt vigtigt. Forskerholdet antager, at den ene af disse strenge skyldes vekselvirkningen imellem L2 Puppis og ledsagestjernens stjernevind og strålingstryk. Den anden stofbue skyldes sandsynligvis vekselvirkningen imellem stjernevindene fra de to stjerner, eller det er resultatet af, at der findes en anden skive omkring ledsagestjernen. Det afleder man af, nøjagtigt hvor de to buer udspringer.
Der mangler stadig meget at forstå, men der er to førende teorier til forklaring af de bipolære planetariske tåger. Begge har som forudsætning, at der er tale om et dobbeltstjernesystem. De nye observationer tyder på, at stjerneparret efter al sandsynlighed senere vil danne en sommerfuglefigur.
Pierre Kervella slutter: "Ledsagestjernen kredser om L2 Puppis med en omløbstid på nogle få år, så vi forventer at se den forme skiven omkring den røde kæmpestjerne. Vi vil kunne følge udviklingen af støvstrukturerne omkring stjernen mens de sker - og det er en meget sjælden og spændende mulighed".