«Джеймс Уэбб» получил изображения Кольцевой туманности
Космический телескоп «Джеймс Уэбб» НАСА получил изображения Кольцевой туманности, одного из самых известных примеров планетарной туманности. Кольцевая туманность демонстрирует сложные структуры последних стадий умирающей звезды. Роджер Вессон из Кардиффского университета рассказывает нам больше об этой фазе звездного цикла солнцеподобной звезды и о том, как наблюдения «Уэбба» дали ему и его коллегам ценную информацию о формировании и эволюции этих объектов.
«Когда-то считалось, что планетарные туманности — это простые круглые объекты с единственной умирающей звездой в центре. Они были названы так из-за их нечеткого, похожего на планету внешнего вида в маленьких телескопах. Всего несколько тысяч лет назад эта звезда еще была красным гигантом, который терял большую часть своей массы.»
«В качестве последнего прощания горячее ядро теперь ионизирует, или нагревает, этот выброшенный газ, и туманность отвечает красочным излучением света. Однако современные наблюдения показывают, что большинство планетарных туманностей обладают захватывающей дух сложностью. Возникает вопрос: как сферическая звезда создает такие сложные и хрупкие несферические структуры? Кольцевая туманность — идеальная мишень для разгадки некоторых тайн планетарных туманностей. Она находится неподалеку, примерно в 2200 световых годах от нас, и яркая — ее видно в бинокль ясным летним вечером из Северного полушария и большей части Южного. Наша команда, получившая название the ESSENcE, является международной группой экспертов по планетарным туманностям и связанным с ними объектам.»
«Мы поняли, что наблюдения «Уэбба» дадут нам бесценную информацию, поскольку Кольцевая туманность прекрасно вписывается в поле зрения приборов «Уэбба» NIRCam (камера ближнего инфракрасного диапазона) и MIRI (прибор среднего инфракрасного диапазона), позволяя нам изучать ее с беспрецедентной пространственной детализацией. Наше предложение понаблюдать за ней было принято (программа General Observers program 1558), и «Уэбб» сделал снимки Кольцевой туманности всего через несколько недель после начала научных работ 12 июля 2022 года».
«Когда мы впервые увидели изображения, мы были ошеломлены количеством деталей на них. Яркое кольцо, давшее туманности ее название, состоит примерно из 20 000 отдельных сгустков плотного молекулярного газообразного водорода, каждый из которых примерно такой же массивный, как Земля. Внутри кольца существует узкая полоса излучения полициклических ароматических углеводородов, или ПАУ — сложных углеродсодержащих молекул, которые, как мы ожидали, не образуются в Кольцевой туманности».
«За пределами яркого кольца мы видим любопытные «шипы», направленные прямо в сторону от центральной звезды, которые заметны в инфракрасном диапазоне, но были очень слабо видны на снимках космического телескопа «Хаббл». Мы думаем, что это может быть связано с молекулами, которые могут образовываться в тени самых плотных частей кольца, где они защищены от прямого интенсивного излучения горячей центральной звезды».
«Наши снимки MIRI позволили нам получить самое четкое изображение слабого молекулярного ореола за пределами яркого кольца. Удивительным открытием стало наличие до десяти равномерно расположенных концентрических объектов внутри этого слабого ореола. Эти дуги, должно быть, формировались примерно каждые 280 лет, когда центральная звезда сбрасывала свои внешние слои. Когда одиночная звезда эволюционирует в планетарную туманность, ни один известный нам процесс не имеет такого периода времени».
«Вместо этого эти кольца предполагают, что в системе должна быть звезда-компаньон, вращающаяся примерно так же далеко от центральной звезды, как Плутон от нашего солнца. По мере того как умирающая звезда сбрасывала свою атмосферу, звезда-компаньон формировала поток и лепила его. Ни один предыдущий телескоп не обладал такой чувствительностью и пространственным разрешением, чтобы выявить этот тонкий эффект».
«Итак, как же сферическая звезда сформировала такую структурированную и сложную туманность, как Кольцевая туманность? Небольшая помощь от бинарного компаньона вполне может быть частью ответа.»
