Астрономы препарируют анатомию планетарных туманностей с помощью снимков Хаббла

Изображение двух канонических планетарных туманностей, сделанные космическим телескопом Хаббла, раскрывают новую информацию о том, как они развивают свои драматические особенности.

На 237-м заседании Американского астрономического общества исследователи из Рочестерского технологического института (RIT) и обсерватории "Грин Бэнк" представили новые выводы о туманности "Бабочка" (NGC 6302) и "Драгоценный жук" (NGC 7027), рассказывают в RIT.

"Широкоугольная камера 3" на Хаббле наблюдала за туманностями в 2019 и в начале 2020 года, используя все свои панхроматические возможности, а астрономы, привлеченные к проекту, использовали отображения линий излучения от почти ультрафиолетового до ближнего инфракрасного света, чтобы узнать больше об их свойствах. Исследования являли собой первые в своем роде панхроматические визуалиционные наблюдения, предназначенные для понимания образующего процесса и тестирования моделей формирования планетарных туманностей, происходящих от бинарных звезд.

"Мы их препарируем", - говорит Джоэль Кастнер, профессор Центра визуализаций имени Честера Ф. Карлсона и Школы физики и астрономии в RIT. «Мы способны видеть эффект умирающей центральной звезды в том, как она проливает и измельчает свой выброшенный материал. Теперь мы видим, где в материале, который извергла центральная звезда, преобладает ионизированный газ, где преобладает более холодная пыль, и даже то, как горячий газ ионизируется, будь-то ультрафиолетом звезды, или столкновениями, вызванными ее нынешними быстрыми ветрами».

Кастнер заявил, что анализ новых изображений туманности Бабочка, полученных телескопом Хаббла, подтверждает, что туманность была извергнута только около 2000 лет назад — это "одно моргание '' по стандартам астрономии — и установил, что S-образный выброс железа, который помогает придать ей "крылья" из газа, еще моложе. Удивительно, но они обнаружили, что звезда, которую ранее астрономы идентифицировали как центральную звезду в туманности, в действительности не связана с ней, а находится намного ближе к Земле, чем туманность Бабочка. Кастнер выразил надежду, что будущие исследования с помощью космического телескопа Джеймса Вебба смогут помочь найти настоящую умирающую звезду в центре туманности.

- туманность "Бабочка" (NGC 6302). Сверху — изображение, сделанное космическим телескопом Хаббла в 2019 году и опубликованное в 2020 году. Дальнейший анализ исследователями дал RGB-изображение снизу, которое показывает затухание из-за пыли, о чем можно сделать вывод из относительной силы двух линий эмиссии водорода, красным цветом; эмиссия из азота, относительно водорода — зелёным; эмиссия из железа — синим. STScI, APOD / J. Schmidt; J. Kastner (RIT) et al.

Текущий анализ туманности "Драгоценный жук" выстроен командой на 25-летнем базисе измерений, достигающих ранних визуализаций Хаббла. Аспирант астрофизических наук и технологий из Декалб (штат Иллинойс) Паула Морага Баэз назвала туманность "примечательной своим необычным наложением клугло-симметричных, осесимметричных и точечно-симметричных (биполярных) структур". Морага отметила: "Туманность также содержит большие массы молекулярного газа и пыли, несмотря на то, что содержит горячую центральную звезду и демонстрирует высокие состояния возбуждения".

Джесси Бублиц, доктор технических наук (астрофизические науки и технологии), который сейчас является исследователем-постдокторантом обсерватории Грин Бэнк, дополнил анализ NGC 7027 радиозображенниями с телескопа Северный расширенный миллиметровый массив (NOEMA), из которых он определил молекулярные индикаторы того, как поражающий ультрафиолетовый и рентгеновский свет продолжает менять химию туманности. Комбинированные наблюдения с телескопов на других длинах волн, таких как Хаббл, и ярких молекул CO+ и HCO+ от NOEMA указывают на то, как различные регионы NGC 7027 подвергаются воздействию высокоэнергетического излучения от ее центральной звезды.

"Мы очень рады этим выводам", - говорит Бублиц. "Мы надеялись найти структуру, которая четко бы показывала, что CO+ и HCO+ пространственно совпадают или полностью совпадают в отдельных регионах, что мы и сделали. Это первая карта NGC 7027, или любой другой планетарной туманности, в молекуле CO+, и только вторая карта CO+ какого-либо астрономического источника".

- туманность "Драгоценный жук" (NGC 7027). Справа, на RGB-изображении, видно пространственное разделение молекул CO+ (красный цвет) и HCO+ (синий), что свидетельствует о ультрафиолетовых и рентгеновских процессах, соответственно. Гораздо глубже оптическое отображение [O III] (зеленый) предоставляет сопоставление ионизированной атомной структуры с радиомолекулярными наблюдениями. STScI, Alyssa Pagan; J. Bublitz (NRAO / GBO) et al.

Кроме Кастнера, Мораги и Бублица, к исследовательской группе, привлеченной к работе по визуализации с космического телескопа Хаббла, входит доктор технических наук (астрофизические науки и технологии) из Гарвард-Смитсоновского университета Родольфо Монтез-младший; Брюс Балик из Вашингтонского университета; а также Адам Франк и Эрик Блэкман из Рочестерского университета. В международную группу сотрудников Бублица по радиомолекулярной линейной визуализации NGC 7027 входят Кастнер, Монтез-младший, и астрофизики из Испании, Франции и Бразилии.

Читайте еще интересные новости о космосе.