Астрономи стали свідками роботи космічної системи вторинної переробки

Нове зображення туманності «Равлик» показує, як зорі, що вмирають, повертають речовину до галактики.

Про це розповідають в Північно-Західному університеті, передають OstanniPodii.com.

Нове дивовижне зображення туманності «Равлик» показує зоряні уламки, що прориваються крізь навколишній газ. Вивчаючи це зображення, астрономи простежили шлях уламків зорі, які з неї відриваються, розпадаються та поступово змішуються з міжзоряним простором. Звідти матеріал туманності «Равлик» одного дня може стати частиною нових хмар, нових зірок і, можливо, навіть нових планет.

Це відкриття фіксує давно невловний етап у процесі космічної вторинної переробки, який забезпечує сировину для утворення нових планет і зірок. Воно також дає уявлення про потенційну долю нашого Сонця, яке зрештою скине свої зовнішні шари й поверне частину власного матеріалу до Чумацького Шляху.

Результати дослідження були опубліковані в журналі «Nature» 12 серпня.

«Ми спостерігаємо, як речовина, що скидається наприкінці життя зорі, розпадається й повертається до галактики. Цей перехід — від впізнаваних уламків зорі до дифузного газу між зорями — було дуже важко спостерігати. У далекому майбутньому Сонце пройде через подібний процес, і його речовина увійде в той самий цикл», — сказав головний автор дослідження Пітер ван Доккум. Він — експерт з формування та еволюції галактик, співзасновник дослідницької Dragonfly Focused Research Organization (FRO), професор астрономії та фізики в Єльському університеті та запрошений науковець у Центрі міждисциплінарних та наукових досліджень в астрофізиці (CIERA) Північно-Західного університету. У січні 2027 року він приєднається до Північно-Західного університету на посаді професора астрофізики у Коледжі мистецтв і наук імені Вайнберга.

Знайома туманність, побачена по-новому

Розташована приблизно за 650 світлових років від Землі в сузір’ї Водолія, туманність «Равлик» є однією з найближчих і найкраще вивчених планетарних туманностей. Нагадуючи гігантське людське око, її добре знайоме яскраве кільце утворилося з речовини, викинутої зорею наприкінці її життя. Залишок цієї зорі — білий карлик — знаходиться у центрі туманності.

Нові спостереження виходять далеко за межі яскравої внутрішньої частини туманності — вони поширюються на її надзвичайно тьмяне зовнішній ореол. Саме там, на східній стороні туманності «Равлик», вчені виявили сукупність з 22 повністю або частково дугоподібних ударних хвиль, що сяють. Ці хвилі, які називаються прикінцевими ударними хвилями, нагадують ті, що утворюються перед човном під час його руху по воді. У туманності «Равлик» здебільшого невидимі скупчення зоряних уламків стрімко пролітають крізь розріджений газ між зорями. Прикінцеві ударні хвилі, що сяють, позначають місця, де ці скупчення зіткнулися з навколишнім газом.

«Характеристики ударних хвиль різко змінюються залежно від відстані до центральної зорі, — зазначив співавтор дослідження Імад Паша, член Dragonfly FRO та запрошений науковець у CIERA. «Ті, що знаходяться ближче до центру, великі, тонкі та чітко окреслені. Далі від центру вони стають меншими, розмитішими та дедалі більш фрагментованими».

На думку дослідників, така динаміка свідчить про те, що скупчення зоряних уламків поступово руйнуються під час руху. На основі цих даних команда підрахувала, що окремий фрагмент залишається цілим лише протягом 10 000 років після зіткнення з навколишнім газом. Після цього його матерія здебільшого подрібнюється й змішується з міжзоряним простором.

Відкриття, приховане в калібрувальному зображенні

Спочатку команда спостерігала за туманністю «Равлик» не з метою нового відкриття, а для калібрування нового телескопа. Оскільки ця туманність є великою, яскравою та добре вивченою, команда обрала її як знайомий об’єкт для тестування MOTHRA (Модульна оптична телеоб′єктивна гіперспектральна роботизована решітка) — системи, що зараз будується в обсерваторії Ель-Саусе в Чилі.

Після завершення будівництва MOTHRA використовуватиме 1 140 високотехнологічних телеоб′єктивів та спеціалізованих фільтрів для виявлення надзвичайно слабкого світіння газу на великих ділянках неба. Астрономи провели спостереження за туманністю «Равлик», коли MOTHRA ще перебувала на ранніх етапах будівництва й не працювала на повну потужність. Попри свої обмеження, MOTHRA виявилася достатньо чутливою, щоб виявити раніше невидимі структури — це дає уявлення про те, чого зможе досягти новий телескоп.

«Ми думали, що робимо калібрувальне зображення однієї з найвідоміших туманностей на небі», — сказав співавтор дослідження Роберто Абрахам, член Dragonfly FRO та професор астрономії в Університеті Торонто. «Натомість ми виявили цю надзвичайну мережу структур у формі лука. Відразу стало зрозуміло, що слабке зовнішнє ядро «Равлика» розповідає нам історію, яка досі залишалася майже непоміченою».

• планетарна туманність