ערפיליות פלנטריות הן תופעות אסטרונומיות מרתקות, גם אם השם קצת מטעה. במקום להיות משויכים לכוכבי לכת, קליפות זוהר של גז ואבק נוצרות כאשר הכוכבים נכנסים לשלבים הסופיים של תוחלת חייהם ומשליכים את שכבותיהם החיצוניות. במקרים רבים, תהליך זה והמבנה שלאחר מכן של הערפילית הוא תוצאה של הכוכב המפגש עם כוכב לוויה קרוב.
לאחרונה, בזמן שבחן את הערפילית הפלנטרית M3-1, צוות בינלאומי של אסטרונומים ציין משהו מעניין למדי. לאחר שהתבוננו בכוכב המרכזי של הערפילית, שהיא למעשה מערכת בינארית, הם שמו לב שלזוג הייתה תקופת מסלול קצרה להפליא - כלומר הכוכבים מקיפים זה את זה אחת לשלוש שעות ו -5 דקות. על סמך התנהגות זו, יתכן והזוג יתמזג ויעורר פיצוץ של נובה.
הצוות, בראשותו של דייוויד ג'ונס מהממסד Astrofisica de Canarias והאוניברסיטאד דה לה לגונה, דיווח על ממצאיהם ב- הודעות חודשיות של החברה המלכותית לאסטרונומיה: מכתבים. הצוות כלל חברים נוספים ב- IAC, כמו גם המצפה הדרומי האירופי (ESO), המרכז האסטרונומי של ניקולאוס קופרניקוס (CAMK), המצפה האסטרונומי של דרום אפריקה (SAAO), והמצפה הכוכבים Astronómico Nacional (OAN-IGN).
לצורך המחקר הסתמך הצוות על הטלסקופ הטכנולוגי החדש של ESO (ESO-NTT), שנמצא במצפה הכוכב לה סילה בצ'ילה, כדי לבחון את M3-1 לאורך כמה שנים. ערפילית פלנטרית זו ממוקמת בקונסטלציה Canis Major, בערך 14,000 שנות אור מכדור הארץ. בתהליך, הצוות גילה וחקר את הכוכבים הבינאריים במרכז הערפילית.
כפי שציין ברנט מיססלסקי - חוקר מטלסקופ דרום אפריקה ושותף למחקר - בהודעה לעיתונות של האגודה המלכותית לאסטרונומיה שהתפרסמה לאחרונה, גילוי זה אישר את מה שאסטרונומים רבים חשדו כבר. "ידענו ש- M3-1 צריך לארח כוכב בינארי", הוא אמר, "אז התחלנו לרכוש את התצפיות הנדרשות כדי להוכיח זאת ולקשר בין תכונות הערפילית להתפתחות הכוכב או הכוכבים שהיוו אותה."
מזה זמן נחשב M3-1 למועמד תקיף לכוכב מרכזי בינארי על בסיס המבנה שלו (הכולל מטוסים וחוטים בולטים המעידים על אינטראקציות בינאריות). אולם מכיוון שהכוכבים כל כך קרובים זה לזה, לא ניתן לפתור אותם בנפרד מהאדמה. כתוצאה מכך, מדענים הסיקו את נוכחותו של כוכב שני מהווריאציה של הבהירות המשולבת שלהם.
הגורם הברור ביותר לווריאציות אלה היה כיצד הכוכבים ליקוי מעת לעת זה את זה, מה שיביא לירידה ניכרת בבהירות. כפי שהסביר אנרי בופין - חוקר ESO בגרמניה:
"כשהתחלנו את התצפיות, היה ברור מייד שהמערכת הייתה בינארית. ראינו שהכוכב הבודד לכאורה במרכז הערפילית משתנה במהירות בהירותו, וידענו שזה כנראה נובע מנוכחותו של כוכב לוויה. "
עם זאת, הצוות הופתע לגלות שלזוג הייתה אחת התקופות המסלול הקצרות ביותר (3 שעות ו -5 דקות) מכל כוכב בינארי שהתגלה עד היום בתוך ערפילית. עוד הסיקו שהכוכבים כל כך קרובים שהם נוגעים כמעט. כתוצאה מכך, השניים עשויים לעבור בעתיד התפרצות של נובה, שם מועבר חומר מכוכב אחד לשני, ויוצר מסה קריטית המפעילה פיצוץ תרמו-גרעיני אלים.
כפי שציין פאולינה סוויצקה, סטודנטית לתואר שלישי במרכז האסטרונומי של ניקולא קופרניקוס בפולין:
"אחרי מסעות הפרסום השונים בצ'ילה, היו לנו מספיק נתונים כדי להתחיל להבין את המאפיינים של שני הכוכבים - המוניהם, הטמפרטורות והרדיוסים שלהם. זו הייתה הפתעה אמיתית ששני הכוכבים היו כל כך קרובים זה לזה וגדולים עד שכמעט נגעו זה בזה. פיצוץ של נובה יכול להתרחש בעוד כמה אלפי שנים מהיום. "
כאשר שני הכוכבים מתמזגים ומפעילים פיצוץ של נובה, המערכת תגבר בהארות עד מיליון פעם, מה שיאיר את הערפילית שמסביב באופן משמעותי ויצור מופע אור מדהים. מה שכן, איתור הזוג הבינארי הזה אינו עולה בקנה אחד עם החשיבה המקובלת על אופן ההתפתחות של כוכבים בינאריים בתוך ערפילית פלנטרית.
בעבר, אסטרונומים עבדו תחת ההנחה שכוכבים בינאריים מופרדים היטב לאחר היווצרות ערפילית פלנטרית. בעיקרון חשבו שזה לא יהיה עד שגזי הערפילית יתפשטו ויתפזרו (עד כדי כך שהיא כבר לא נראית לעין), שזוג בינארי יוכל להתחיל להתקיים שוב, מה שמוביל למיזוג ופיצוץ נובה.
אבל עם התבוננות האחרונה הזו, תיאוריה זו עשויה להתמודד. מחקר זה מתבסס גם על ידי פיצוץ נובה דומה (הידוע בשם Nova Vul 2007) שנצפה בתוך ערפילית פלנטרית בשנת 2007. כפי שהסביר ג'ון:
"אירוע 2007 היה קשה במיוחד להסביר. כששני הכוכבים קרובים מספיק לנובא, החומר בערפילית הפלנטרית היה צריך להתפשט ולהתפוגג עד כדי כך שהוא כבר לא נראה. בכוכבים המרכזיים של M3-1 מצאנו מועמד נוסף להתפרצות נובה דומה בעתיד הקרוב יחסית. "
במבט קדימה, הצוות מקווה לבצע מחקרים נוספים על M3-1 ונבולות אחרות כמוה. תצפיות אלה יכולות לתת לאסטרונומים תובנה רבה יותר על התהליכים הפיזיים ומקורם של כמה מהתופעות החזקות ביותר ביקום. אלה כוללים משתנים קטלקמיים (שבהם כוכב אחד ממלא חומר משני) נובלות, ואולי אפילו סופרנובות.
