Složité detaily v pozůstatcích umírající hvězdy

Složité detaily v pozůstatcích umírající hvězdy

Vesmírný dalekohled NASA James Webb Space Telescope zachytil slavnou Prstencovou mlhovinu v bezprecedentních detailech. Prstencová mlhovina se skládá z hvězdy, která shazuje své vnější vrstvy, když jí dochází palivo, a je to typická planetární mlhovina. Tento nový snímek z Webb’s NIRCam (Near Infrared Camera) ukazuje složité detaily struktury vláken vnitřního prstence. V mlhovině je asi 20 000 hustých koulí, které jsou bohaté na molekulární vodík. Na druhé straně se ve vnitřní oblasti objevují velmi horké plyny. Hlavní plášť obsahuje tenký prstenec zvýšené emise molekul na bázi uhlíku známých jako polycyklické aromatické uhlovodíky (PAH). Poděkování: ESA/Webb, NASA, CSA, M. Barlow (University College London), N. Cox (ACRI-ST), R. Wesson (Cardiff University)

NASA‚s Vesmírný dalekohled Jamese Webba Odhaluje složité detaily prstencové mlhoviny, což naznačuje roli binárních společníků při utváření složitých struktur planetárních mlhovin.

Vesmírný dalekohled NASA James Webb Space Telescope získal snímky Prstencové mlhoviny, jednoho z nejznámějších příkladů planetární mlhoviny. Podobně jako Jižní prstencová mlhovina, jeden z Webbových prvních snímků, prstencová mlhovina zobrazuje složité struktury závěrečných fází umírající hvězdy. Roger Wesson z Cardiffské univerzity nám říká více o této fázi životního cyklu hvězdy podobné Slunci a o tom, jak Webbova pozorování dala jemu a jeho kolegům cenné poznatky o formování a vývoji těchto objektů, což naznačuje klíčovou roli binární společníci.

Planetární mlhoviny byly kdysi považovány za jednoduchá, kulatá tělesa s jedinou umírající hvězdou ve středu. Jsou pojmenovány podle jejich nejasného, ​​planetárního vzhledu prostřednictvím malých dalekohledů. Jen před několika tisíci lety byla tato hvězda stále červeným obrem, který ztrácel většinu své energie. Na rozloučenou se toto horké centrum vypuzovaného plynu ionizuje nebo zahřeje a mlhovina reaguje barevným vyzařováním světla. Nedávná pozorování však ukazují, že většina planetárních mlhovin vykazuje neuvěřitelnou složitost. Vyvstává otázka: Jak mohla by kulovitá hvězda vytvořit takové nekulové struktury složité a jemné?

Prstencová mlhovina (obrázek od Webba MIRI)

Tento nový snímek Prstencové mlhoviny z Webbova přístroje MIRI (střední infračervený přístroj) odhaluje konkrétní detaily v soustředných útvarech ve vnějších oblastech Prstencové mlhoviny. Zhruba deset soustředných oblouků leží za vnějším okrajem hlavního prstence. Předpokládá se, že oblouky vznikají interakcí centrální hvězdy s nízkohmotnou doprovodnou hvězdou obíhající ve vzdálenosti podobné vzdálenosti mezi Zemí a Plutem. CSA, M. Barlow (University College London), N. Cox (ACRI-ST), R. Wesson (Cardiff University)

„Prstencová mlhovina je ideálním cílem pro odhalení některých záhad planetárních mlhovin. Je poblíž, asi 2200 světelných let daleko, a jasná – viditelná dalekohledem za jasného letního večera ze severní polokoule a z velké části jihu.“ Náš tým, nazvaný tým ESSENCE (Evolving Stars and Their Nebulae in The JWST era), je mezinárodní skupina odborníků na planetární mlhoviny a související objekty. Věděli jsme, že Webbova pozorování poskytnou neocenitelné poznatky, protože Prstencová mlhovina tak dobře zapadá do zorné pole Webbových přístrojů NIRCam (Near Infrared Camera) a MIRI (Near Infrared Camera). středně infračervený přístroj, který nám umožňuje studovat jej v bezprecedentních prostorových místech. Podrobnosti. Náš návrh na pozorování (1558 GBP) byl přijat a Webb pořídil snímky Prstencové mlhoviny několik týdnů po zahájení vědeckých operací 12. července 2022.

„Když jsme poprvé viděli snímky, byli jsme ohromeni množstvím detailů v nich. Jasný prstenec, který dává mlhovině jméno, se skládá z asi 20 000 jednotlivých shluků hustého molekulárního vodíku, každý o velikosti Země. Uvnitř prstence je úzký pás emisí z polycyklických aromatických uhlovodíků neboli PAH. Polycyklické aromatické uhlovodíky, což jsou složité molekuly nesoucí uhlík, u kterých bychom neočekávali, že by se vytvořily v Prstencové mlhovině. Vně jasného prstence vidíme podivné “ hrbolky“ směřující přímo od centrální hvězdy, které jsou výrazné v infračerveném záření, ale byly velmi slabě viditelné v Hubbleův vesmírný dalekohled obrázky. Myslíme si, že to může být způsobeno částicemi, které se mohou tvořit ve stínech hustších částí prstence, kde jsou chráněny před přímým intenzivním zářením horké centrální hvězdy.

„Naše snímky MIRI nám poskytly dosud nejčistší a nejostřejší obraz slabého molekulárního hala mimo jasný prstenec. Úžasným odhalením bylo, že v tomto slabém halo je až deset pravidelně rozmístěných soustředných útvarů. Tyto oblouky se musely vytvořit přibližně každých 280 let, kdy centrální hvězda odhazovala své vnější vrstvy. Když se jediná hvězda vyvine v planetární mlhovinu, neexistuje žádný proces, o kterém bychom věděli, že by měl takové časové období. Místo toho tyto prstence naznačují, že musí existovat doprovodná hvězda systému, obíhající centrální hvězdu daleko kolem centrální hvězdy Pluto dělá z našeho slunce. Když se umírající hvězda zbavila atmosféry, doprovodná hvězda tvarovala a tvarovala odtok. Žádný předchozí dalekohled neměl citlivost a prostorové rozlišení, aby detekoval tento jemný efekt.

„Jak tedy kulovitá hvězda vytvořila tak uspořádané a složité mlhoviny, jako je Prstencová mlhovina? Součástí odpovědi může být malá pomoc od binárního společníka.“

Autoři

  • Roger Wesson je vědeckým pracovníkem na Fakultě fyziky a astronomie na Cardiffské univerzitě ve Velké Británii a spoluřešitelem ESSENcE.
  • Mikako Matsuura je čtenářkou (ekvivalent docenta) na School of Physics and Astronomy, Cardiff University, UK a ESSENcE Associate Investigator.
  • Albert Zylstra je profesorem astrofyziky na Univerzitě v Manchesteru ve Velké Británii a výzkumným pracovníkem v programu ESSENcE.

Pozn.: Tento článek zdůrazňuje data z probíhající webové vědy, která ještě neprošla procesem vzájemného hodnocení.

READ  Jak archeologové rekonstruovali vypálení Jeruzaléma v roce 586 př

Napsat komentář

Vaše e-mailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *