Потрясающие новые снимки и другие данные космического телескопа НАСА «Джеймс Уэбб» (JWST) раскрывают новые подробности о паре загадочных инфракрасных кольцевых структур, сопровождающих далекую планетарную туманность.
Новые снимки JWST показывают, что кольца-близнецы, необычный вид которых ранее озадачил астрономов, являются четко очерченными элементами, встроенными во внешнюю оболочку туманности.
Последние наблюдения за загадочными структурами, ставшие возможными благодаря прибору MIRI (Mid-Infrared Instrument), установленному на JWST, выявили их преимущественно пылевой состав. Это позволяет предположить, что они сформировались в результате взаимодействия между высокоскоростными звездными ветрами и более медленным выброшенным материалом, созданным центральной бинарной звездной системой туманности.
Новые результаты, опубликованные в конце прошлого месяца на сервере препринтов arXiv, дают новое представление о составе и формировании характерного структурированного вида массивных колец-близнецов туманности.
Туманность «Хрустальный шар»
Планетарные туманности, состоящие из просторных оболочек звездного газа и пыли, выброшенных умирающими звездами, образуются, когда звезды окончательно превращаются в белые карлики. Хотя такие туманности, как правило, встречаются редко, наблюдения за ними могут дать астрономам потенциально важную информацию о химическом составе, лежащем в основе эволюции звезд и галактик.
NGC 1514, известная астрономам как туманность Хрустальный шар, давно признана уникальной особенностью космоса. В момент открытия туманности Уильямом Гершелем 13 ноября 1790 года ее завораживающий вид заставил астронома охарактеризовать ее как «необычайный феномен» из-за присутствия одиночной звезды, «окруженной слабо светящейся атмосферой», что привело Гершеля к выводу, что «туманность вокруг звезды не имеет звездной природы».
Сегодня астрономы признают NGC 1514 большой и сложной планетарной туманностью. Туманность расположена на расстоянии около 1500 световых лет от Земли, ее истоки лежат в бинарной системе HD 281679, состоящей из яркой гигантской звезды А-типа и гораздо более горячего, субсветящегося компаньона О-типа. Последний и ответственен за формирование туманности.
В прошлом наблюдения за NGC 1514 выявили поразительную пару осесимметричных колец, обозначенных как R10, которые видны в инфракрасном диапазоне длин волн.
Обратите внимание: Началась интенсивная работа по строительству Лунного космического порта.
Диаметр этих любопытных колец составляет от 0,65 до 1,3 световых лет, они почти полностью находятся внутри внешней оболочки туманности. Они также обладают уникальной морфологией, отличительные характеристики которой способствуют их заметному появлению в средней инфракрасной области спектра, оставаясь практически невидимыми в обычных оптических диапазонах волн.Сложная планетарная туманность
Учитывая их необычный внешний вид и сохраняющуюся загадку о том, как они образовались, группа исследователей под руководством Майкла Э. Ресслера из Лаборатории реактивного движения НАСА (JPL) решила изучить их с помощью передовых возможностей JWST по формированию изображений и спектроскопии.
«Поэтому мы решили более детально изучить кольца NGC 1514 с помощью прибора среднего инфракрасного диапазона на JWST», — пишут Ресслер и его команда в своем исследовании, — «как с помощью съемки с высоким пространственным разрешением, так и с помощью спектроскопии среднего разрешения, где кольца наиболее заметны».
По результатам наблюдений, проведенных командой, данные JWST помогли выявить наличие сложной сети нитевидных элементов и других «комковатых» областей внутри колец. Кроме того, команда смогла обнаружить наличие облакоподобного материала с турбулентностью внутри каждого кольца.
Эта облакоподобная субстанция представляла собой загадку для Ресслера и его команды, поскольку, несмотря на очевидную турбулентность, кольца, тем не менее, имеют четко выраженную структуру, о чем свидетельствуют новые снимки «Уэбба».
Кроме того, обнаруженные командой слабые эжекты, которые видны сразу за границами каждого из колец, говорят о том, что эти загадочные структуры могли сформироваться на более ранних этапах эволюции туманности под воздействием медленных потоков, образовавшихся во время медленной гибели звезды, которые в итоге сменились гораздо более быстрыми асимметричными звездными ветрами.
Пылевые кольца, рожденные умирающей звездой
Одним из ключевых результатов недавних исследований NGC 1514 стало то, что спектроскопия показала, что кольца туманности состоят в основном из пыли, с небольшим вкладом атомарного водорода, запрещенных атомных линий или полициклических ароматических углеводородов (ПАУ).
Отсутствие этих особенностей делает NGC 1514 исключением, поскольку они обычно наблюдаются в планетарных туманностях. Кроме того, предполагаемая цветовая температура пыли колеблется от 110 до 200 К, что придает дополнительный вес теории о том, что кольца образовались в результате медленной, интенсивной фазы потери массы от звезды-прародительницы туманности.
Одна из теорий образования колец, предложенная командой, заключается в том, что по мере того, как материал выбрасывался из умирающей звезды, постепенно теряя свою массу, он медленно формировался с течением времени с помощью быстрых звездных ветров. В целом, длительное взаимодействие между фазами звездного ветра создало характерный внешний вид NGC 1514, представляющий собой одну из самых сложных планетарных туманностей из когда-либо обнаруженных.
В новом исследовании Ресслера и его команды подчеркивается, что новые данные JWST помогают расширить понимание астрономами любопытного внешнего вида NGC 1514 и формирования планетарных туманностей в целом. Тем не менее, остаются вопросы о том, какие именно процессы привели к образованию характерных инфракрасных колец туманности «Хрустальный шар» и какова их роль в ее более широком жизненном цикле.
В будущем команда надеется, что дополнительные наблюдения за этой отличительной небесной особенностью смогут обнаружить дополнительные подсказки, которые помогут объяснить сложную динамику, связанную со звездными ветрами, и их влияние на формирование и структуру таких отличительных планетарных туманностей, как NGC 1514.
Читайте все последние новости астрономии на New-Science.ruБольше интересных статей здесь: Новости науки и техники.