Космический телескоп Джеймса Уэбба увидел кольцо «Туманность»

Примерно в 2200 световых годах от того места, где вы сидите, лежат останки умирающей звезды в форме Чирио — остатки, которые образуют структуру, известную как туманность Кольцо. А в понедельник (21 августа) ученые объявили, что космический телескоп Джеймса Уэбба снова наткнулся на золото, заработав довольно красивый новый вид на этот культовый космический ореол.

«Когда мы впервые увидели изображения, мы были ошеломлены количеством деталей на них. Яркое кольцо, давшее название туманности, состоит примерно из 20 000 отдельных сгустков плотного молекулярного газообразного водорода, каждый из которых примерно такой же массивный, как Земля. », — говорится в заявлении Роджера Вессона из Университета Кардиффа.

Не путать с одним из самых первых изображений JWST, туманностью Южное Кольцо. Туманность Кольцо (также известная как Мессье 57) считается одним из величайших примеров планетарной туманности, которые у нас есть. Однако можно возразить, что термин «планетарная туманность» несколько вводит в заблуждение для этого зрелища размером в световой год.

На самом деле это не имеет ничего общего с планетами. Планетарные туманности в основном представляют собой области космического газа и пыли, образованные внешними оболочками умирающих звезд, в данном случае довольно сферическими и подобными Солнцу. «Планетарные туманности когда-то считались простыми круглыми объектами с единственной умирающей звездой в центре.

Они были названы в честь их нечеткого, похожего на планету внешнего вида в маленькие телескопы», — сказал Вессон. «Всего несколько тысяч лет назад эта звезда все еще была красным гигантом, который терял большую часть своей массы. В качестве последнего прощания горячее ядро теперь ионизирует или нагревает этот выброшенный газ, и туманность отвечает разноцветным излучением.«

Что нашел JWST?

Если вам интересно, на что вы здесь смотрите, прежде всего, Европейское космическое агентство (ESA) нарисовало замечательную картину угла, под которым мы видим туманность Кольцо.

Агентство пояснило, что на этом новом изображении мы смотрим почти прямо вниз на один из полюсов конструкции, а яркая бочка с материалом направлена в сторону от него. Имейте в виду, что на самом деле эта сцена трехмерна.

Таким образом, в центре этой туманности, которую ЕКА сравнивает с «искаженным пончиком», внутри упакована тонна материала с более низкой плотностью. Этот материал также направлен в сторону от нас. В центре всей конструкции лежит звезда на пути к своей окончательной судьбе. Вскоре она станет белым карликом, также известным как звезда-труп.

Белые карлики получили это мрачное название, потому что они представляют собой последнюю стадию звездной эволюции. Пока происходит этот звездный процесс смерти, умирающая звезда, кажется, выбрасывает свои внешние газовые оболочки, что и вызывает яркую «кольцевую» часть туманности Кольцо, видимую на новом изображении JWST.

Согласно заявлению ЕКА, с помощью своей современной армии инфракрасных датчиков JWST удалось получить изображения, которые обеспечивают «беспрецедентное пространственное разрешение и спектральную чувствительность» относительно всего этого космического хаоса.

Это означает, что космический телескоп, который находится примерно в миллионе миль (1,6 миллиона км) от Земли, смог раскрыть детали сложной структуры туманности Кольцо, которые ученые просто не анализировали раньше.

Например, зафиксировав длину волны инфракрасного света, излучаемого туманностью, также известную как длина волны света, невидимая для человеческого глаза, JWST раскрыл информацию о структуре нити внутреннего кольца, а также примерно о десяти концентрических «дугах» во внешних областях явления.

Эти черты в форме мишени на самом деле стали неожиданностью. «Эти дуги должны были образовываться примерно каждые 280 лет, когда центральная звезда сбрасывала свои внешние слои», — сказал Вессон. «Когда одиночная звезда превращается в планетарную туманность, мы не знаем ни одного известного нам процесса, который имел бы такой период времени. Вместо этого эти кольца предполагают, что в системе должна быть звезда-компаньон, вращающаяся примерно на таком же расстоянии от центральной звезды, как Плутон от нашего Солнца».

«По мере того, как умирающая звезда сбрасывала свою атмосферу, звезда-компаньон сформировала поток и вылепила его», — предложил Вессон в качестве объяснения, подчеркнув, что «ни один из предыдущих телескопов не обладал чувствительностью и пространственным разрешением, чтобы обнаружить этот тонкий эффект».

На этой ноте эти результаты прекрасно подчеркивают, что обещание этой машины, когда-то амбициозной мечты, было полностью реализовано. Короче говоря, работа JWST состоит в том, чтобы показать нам вещи во Вселенной, освещенные в инфракрасной области электромагнитного спектра; вещи, находящиеся далеко за пределами возможностей нашего невооруженного глаза и, фактически, за пределами некоторых из наших самых мощных инструментов.

«Мы поняли, что наблюдения Уэбба дадут нам бесценную информацию, поскольку туманность Кольцо прекрасно вписывается в поле зрения инструментов Уэбба NIRCam (камера ближнего инфракрасного диапазона) и MIRI (инструмент среднего инфракрасного излучения)», — сказал Вессон. С помощью JWST команда смогла заметить несколько «любопытных шипов», направленных прямо в сторону от центральной звезды внутри кольца.

Эти так называемые шипы были едва заметны на изображениях, сделанных космическим телескопом Хаббла. «Мы думаем, что это может быть связано с молекулами, которые могут образовываться в тени самых плотных частей кольца, где они защищены от прямого интенсивного излучения горячей центральной звезды», — сказал Вессон.

Чтобы углубиться в некоторые технические аспекты результатов, Вессон объясняет, что команда определила узкую полосу излучения, исходящего от некоторых молекул внутри кольца, известных как полициклические ароматические углеводороды или ПАУ. ПАУ в основном представляют собой углеродсодержащие молекулы, но, что важно для этих новых результатов JWST, не ожидалось, что они будут образовываться в исследуемой туманности.

Стоит также отметить, что это не первый раз, когда JWST направляет свои шестиугольные золотые глаза на туманность Кольцо. Совсем недавно машина сфотографировала этот уголок Вселенной в высоком разрешении, и ученые добавили завораживающие зеленые и фиолетовые фильтры, чтобы создать великолепную картину, которой мы можем восхищаться. Такое изображение также помогло экспертам узнать больше о сложных деталях туманности.

Что касается того, что будет дальше, Вессон говорит, что большой вопрос, возникший в связи с этими новыми наблюдениями JWST, заключается в том, как обычной старой сферической звезде удалось сформировать такую богато украшенную туманность, как эта. Теория Вессона о том, что у звезды есть объект-помощник, пока кажется хорошей, но только время покажет, так ли это на самом деле. JWST, безусловно, занят.