Планетарне маглице шире плинске шкољке које избацују сунчеве звезде на крају свог живота. Звезде налик сунцу већину свог живота проводе сагоревањем водоника у хелијуму. На крају ове фазе фузије водоника, ове звезде повећавају свој пречник за око фактор 100 и постају „црвене звезде дивова“. На крају фазе црвеног гиганта, спољни слојеви звезде су издувани. Избачени гас наставља да се шири из преостале централне звезде, која се касније развија када је престала сва нуклеарна фузија. Астрономи верују да се планетарна маглица формира када брзи звездан ветар који долази од централне звезде хвата спорији ветар произведен раније када је звезда избацила већину својих спољашњих слојева. На граници између два ветра долази до удара који ствара видљиву густу шкољку карактеристичну за планетарне маглине. Плинска шкољка је узбуђена и осветљена светлошћу коју емитује врућа централна звезда. Светлост из централне звезде може да осветли планетарну маглу за неких 10 000 година.
Посматрани облици планетарних маглина су врло загонетни: већина њих (око 80%) је биполарна или елиптична, а не сферно симетрична. Ова сложеност довела је до прелепих и невероватних слика добијених модерним телескопима. На сликама испод упоређују се планетарне маглице с биполарним (лево) и сферним (десним) облицима.
Разлог зашто већина планетарних маглина није сферична није добро разумљив. До сада је размотрено неколико хипотеза. Један од њих сугерира да би чудни облици планетарних маглина могли бити последица неког центрифугалног ефекта који је резултат брзе ротације црвених дивова. Друга теорија је да пратећа звезда може да утиче на симетрију ветрова звезде. Међутим, најновије и убедљиве теорије које објашњавају облике маглина укључују магнетна поља.
Присуство магнетних поља лепо би објаснило компликоване облике планетарних маглина, јер је избачена материја заробљена дуж линија магнетног поља. То се може упоредити са гвозденим подрезима заробљеним дуж пољаних линија магнетног врха - класична демонстрација у учионицама физике средњих школа. Пошто јака магнетна поља на површини звезде такође врше притисак на гас, материја може лакше напустити звезду на магнетним половима на којима је магнетно поље најјаче.
Постоји неколико начина како се магнетна поља могу створити у близини планетарних маглина. Магнетна поља могу да створе звјездани динамо током фазе када се маглица избаци. Да би постојало динамо, језгро звезде мора да се окреће брже од овојнице (као што је случај на Сунцу). Такође је могуће да су магнетна поља фосилни реликвија претходних фаза еволуције звјездана. У већини околности, материја у звездама је толико електрично проводљива да магнетна поља могу да преживе милионима или милијардама година. Оба механизма, у комбинацији са интеракцијом избачене материје са околним међузвезданим гасом, могла би да обликују планетарне маглице.
Донедавно је идеја да су магнетна поља важан састојак у обликовању планетарних маглина била чисто теоријска тврдња. 2002. године пронађене су прве индикације о присуству таквих магнетних поља. Радио-посматрањем откривена су магнетна поља у ободном омотачу џиновских звезда. Ове циркуларне овојнице заиста су потомци планетарних маглина. Међутим, никада није опажено такво магнетно поље у самим маглинама. Да би стекли директан траг о присуству магнетних поља у планетарним маглицама, астрономи су одлучили да се фокусирају на централне звезде, где су магнетна поља требало да преживе.
Сада су добијени први директни докази. По први пут су Стефан Јордан и његов тим открили магнетна поља у неколико централних звезда планетарних маглина. Користећи ФОРС1 спектрограф врло великог телескопа 8-класе (ВЛТ, Европски јужни опсерваториј, Чиле), измерили су поларизацију светлости коју емитују четири од ових звезда. Поларизацијски потписи у спектралним линијама омогућавају одређивање интензитета магнетних поља у посматраним звездама. У присуству магнетног поља, атоми мењају своју енергију на карактеристичан начин; овај ефекат се назива Зееман-ов ефекат и открио га је 1896. године Пиетер Зееман у Леиден-у (Холандија). Ако ови атоми апсорбују или емитују светлост, светлост постаје поларизована. То омогућава утврђивање јачине магнетног поља мерењем јачине поларизације. Ови поларизацијски потписи су обично врло слаби. Оваква мерења захтевају веома квалитетне податке који се могу добити само помоћу телескопа 8-метарске класе, као што је ВЛТ.
Тим је посматрао четири централне звезде планетарних маглина и у њима су пронађена магнетна поља. Ове четири звезде су изабране јер су њихове придружене планетарне маглице (назване НГЦ 1360, ХБДС1, ЕГБ 5 и Абелл 36) све несферичне. Према томе, ако је хипотеза о магнетном пољу која објашњава облике планетарних маглина тачна, ове звезде би требале да имају снажна магнетна поља. Ови нови резултати показују да је заиста тако: јачине детектираних магнетних поља крећу се од 1000 до 3000 Гауса, што је око хиљаду пута више од интензитета Сунчевог глобалног магнетног поља.
Ова нова запажања Стефана Јордана и његових колега подржавају хипотезу да магнетна поља играју главну улогу у обликовању планетарних маглина. Тим сада планира да тражи магнетна поља у централним звездама сферних планетарних маглина. Такве звезде треба да имају слабија магнетна поља од управо откривених. Ова будућа запажања омогућит ће астрономима да квантифицирају корелацију између магнетних поља и чудних облика планетарних маглина.
У неколико протеклих година, полариметријска посматрања са ВЛТ-ом довела су до открића магнетних поља у великом броју звјезданих објеката у касним еволуцијским фазама. Поред тога што побољшава наше разумевање ових лепих планетарних облика маглина, откривање ових магнетних поља омогућава науци да направи корак напред ка разјашњењу односа између магнетних поља и физике звезда.
Изворни извор: НАСА Астробиологи Стори
