Замысловатые детали останков умирающей звезды

Космический телескоп НАСА имени Джеймса Уэбба запечатлел знаменитую туманность Кольцо в беспрецедентных деталях. Туманность Кольцо состоит из звезды, сбрасывающей свои внешние слои по мере того, как у нее заканчивается топливо, и является типичной планетарной туманностью. Это новое изображение, полученное с помощью NIRCam (камеры ближнего инфракрасного диапазона) Уэбба, показывает сложные детали структуры нитей внутреннего кольца. В туманности около 20 000 плотных сфер, богатых молекулярным водородом. Напротив, внутренняя область показывает перегретый газ. Основная оболочка содержит тонкое кольцо усиленной эмиссии молекул на основе углерода, известных как полициклические ароматические углеводороды (ПАУ). Авторы и права: ЕКА/Уэбб, НАСА, CSA, М. Барлоу (Университетский колледж Лондона), Н. Кокс (ACRI-ST), Р. Вессон (Кардиффский университет).

НАСА‘s Космический телескоп Джеймса Уэбба Оно раскрывает сложные детали кольцевой туманности, предполагая роль двойных компаньонов в формировании сложных структур планетарных туманностей.

Космический телескоп НАСА Джеймса Уэбба получил изображения туманности Кольцо, одного из самых известных примеров планетарной туманности. Подобно туманности Южное Кольцо, одному из первых изображений Уэбба, туманность Кольцо демонстрирует сложные структуры последних стадий умирающей звезды. Роджер Вессон из Кардиффского университета рассказывает нам больше об этой фазе звездного жизненного цикла солнечной звезды и о том, как наблюдения Уэбба дали ему и его коллегам ценную информацию о формировании и эволюции этих объектов, предполагая ключевую роль двойных компаньонов.

Планетарные туманности когда-то считались простыми круглыми телами с единственной умирающей звездой в центре. Они получили свое название из-за их расплывчатого, похожего на планету внешнего вида в небольшие телескопы. Всего несколько тысяч лет назад эта звезда все еще была красным гигантом, теряющим форму. Большая часть своей энергии. В качестве последнего прощания этот горячий центр выброшенного газа ионизируется или нагревается, и туманность отвечает красочным излучением света. Однако недавние наблюдения показывают, что большинство планетарных туманностей демонстрируют невероятную сложность. Возникает вопрос: как могла ли сферическая звезда создавать такие несферические структуры, сложные и хрупкие?

Это новое изображение Кольцевой туманности, полученное с помощью прибора Уэбба MIRI (средний инфракрасный инструмент), показывает конкретные детали концентрических структур во внешних областях Кольцевой туманности. За внешним краем главного кольца лежат примерно десять концентрических арок. Считается, что дуги возникают в результате взаимодействия центральной звезды с маломассивной звездой-компаньоном, вращающейся на расстоянии, аналогичном расстоянию между Землей и Плутоном. CSA, М. Барлоу (Университетский колледж Лондона), Н. Кокс (ACRI-ST), Р. Вессон (Кардиффский университет)

«Туманность Кольцо — идеальная цель для разгадки некоторых тайн планетарных туманностей. Она находится неподалеку, на расстоянии около 2200 световых лет от нас, яркая и видимая в бинокль ясным летним вечером из северного полушария и большей части южного. Наша Команда ESSENCE JWST) — международная группа экспертов по планетарным туманностям и связанным с ними объектам. Мы знали, что наблюдения Уэбба дадут неоценимую информацию, поскольку туманность Кольцо так хорошо вписывается в поле зрения NIRCam Уэбба (камера ближнего инфракрасного диапазона). ) и MIRI (камера ближнего инфракрасного диапазона). средний инфракрасный диапазон), что позволяет нам изучать ее в беспрецедентных пространственных местах. Подробности. Наше предложение о ее наблюдении (1558 фунтов стерлингов) было принято, и Уэбб за несколько недель сделал снимки туманности Кольцо. после начала научных операций 12 июля 2022 года.

«Когда мы впервые увидели изображения, мы были поражены количеством деталей на них. Яркое кольцо, давшее название туманности, состоит примерно из 20 000 отдельных сгустков плотного молекулярного водородного газа, каждый из которых имеет массу массы Земли. Внутри кольца существует узкая полоса выбросов полициклических ароматических углеводородов, или полициклических ароматических углеводородов, сложных углеродсодержащих молекул, образование которых в туманности Кольцо мы не ожидаем. «направлено прямо в сторону от центральной звезды, которая хорошо видна в инфракрасном диапазоне, но очень слабо видна в Космический телескоп Хаббл Картины. Мы думаем, что это может быть связано с частицами, которые могут образовываться в тенях более плотных частей кольца, где они защищены от прямого интенсивного излучения горячей центральной звезды.

«Наши изображения MIRI предоставили нам самое четкое и четкое изображение слабого молекулярного гало за пределами яркого кольца. Удивительным открытием стало то, что внутри этого слабого гало имеется до десяти регулярно расположенных концентрических элементов. Эти дуги, должно быть, формировались примерно каждые 280 лет, когда центральная звезда сбрасывала свои внешние слои. Когда одиночная звезда превращается в планетарную туманность, мы не знаем ни одного процесса, который имел бы такой период времени. Вместо этого эти кольца указывают на то, что у нее должна быть звезда-компаньон. система, вращающаяся вокруг центральной звезды далеко вокруг центральной звезды Плутон делает от нашего Солнца. Когда умирающая звезда теряла свою атмосферу, звезда-компаньон формировала и формировала поток. Ни один предыдущий телескоп не обладал такой чувствительностью и пространственным разрешением, чтобы обнаружить этот тонкий эффект.

«Так как же сферическая звезда образовала такие упорядоченные и сложные туманности, как Туманность Кольцо? Небольшая помощь со стороны двойного компаньона может быть частью ответа».

Авторы

• Роджер Вессон — научный сотрудник Школы физики и астрономии Кардиффского университета, Великобритания, и со-исследователь ESSENcE.
• Микако Мацуура — преподаватель (эквивалент доцента) Школы физики и астрономии Кардиффского университета, Великобритания, а также младший исследователь ESSENcE.
• Альберт Зилстра — профессор астрофизики Манчестерского университета, Великобритания, и научный сотрудник программы ESSENcE.

Примечание: В этой статье освещаются данные незавершенной веб-науки, которая еще не прошла процесс рецензирования.