Bonyolult részletek egy haldokló csillag maradványaiban

NASA‘s James Webb űrteleszkóp Felfedi a gyűrűs köd bonyolult részleteit, utalva a bináris kísérők szerepére a bolygóködök összetett szerkezetének kialakításában.

A NASA James Webb űrteleszkópja képeket készített a Gyűrűs ködről, amely a bolygóköd egyik leghíresebb példája. A Déli Gyűrűködhöz, Webb egyik első képéhez hasonlóan a Gyűrűköd egy haldokló csillag végső stádiumának bonyolult struktúráit jeleníti meg. Roger Wesson, a Cardiffi Egyetem munkatársa többet mond a napszerű csillag csillagéletciklusának erről a szakaszáról, és arról, hogy Webb megfigyelései hogyan adtak neki és kollégáinak értékes betekintést ezeknek az objektumoknak a kialakulásába és evolúciójába, ami azt sugallja, hogy kulcsfontosságú szerepük van a csillagok számára. bináris társak.

A bolygóködöket egykor egyszerű, kerek testeknek tartották, egyetlen haldokló csillaggal a közepén. Nevüket a kis távcsövek homályos, bolygószerű megjelenéséről kapták. Alig néhány ezer évvel ezelőtt ez a csillag még vesztes vörös óriás volt. energiájának nagy részét. Utolsó búcsúzóul a kilökött gáznak ez a forró központja ionizál vagy felmelegszik, és a köd színes fénykibocsátással reagál.A közelmúltbeli megfigyelések azonban azt mutatják, hogy a legtöbb bolygóköd hihetetlenül összetett. Felmerül a kérdés: hogyan képes-e egy gömb alakú csillag ilyen nem gömb alakú, összetett és finom struktúrákat létrehozni?

A Webb MIRI (Medium Infrared Instrument) műszeréből a Gyűrűs ködnek ez az új képe a Gyűrűköd külső régióinak koncentrikus jellemzőinek sajátos részleteit tárja fel. A főgyűrű külső széle mögött nagyjából tíz koncentrikus ív található. Az ívek feltehetően a központi csillag és a Föld és a Plútó közötti távolsághoz hasonló távolságban keringő kis tömegű kísérőcsillag kölcsönhatásából erednek. CSA, M. Barlow (University College London), N. Cox (ACRI-ST), R. Wesson (Cardiffi Egyetem)

„A Gyűrűköd ideális célpont a bolygóköd titkainak megfejtéséhez. A közelben van, körülbelül 2200 fényévnyire, és fényes – távcsővel látható egy tiszta nyári estén az északi féltekéről és a déli rész nagy részéről. Csapatunk, az ESSENCE csapat (Evolving Stars and Their Nebulae in The JWST era), egy nemzetközi szakértői csoport a bolygóködekkel és a kapcsolódó objektumokkal kapcsolatban. Tudtuk, hogy Webb megfigyelései felbecsülhetetlen értékű betekintést nyújtanak majd, mivel a Gyűrűköd olyan jól illeszkedik a Webb NIRCam (Near Infrared Camera) és MIRI (Near Infrared Camera) műszereinek látómezeje.közepes infravörös műszer, amely lehetővé teszi számunkra, hogy soha nem látott térbeli helyeken tanulmányozzuk. Részletek Megfigyelésre vonatkozó javaslatunkat (1558 GBP) elfogadták Webb pedig néhány héttel a tudományos műveletek megkezdése után, 2022. július 12-én készített képeket a Gyűrűs ködről.

„Amikor először láttuk a képeket, lenyűgözött a bennük lévő részletgazdagság. A köd nevét adó fényes gyűrű körülbelül 20 000, sűrű molekuláris hidrogéngáz-csomóból áll, mindegyik körülbelül akkora, mint egy Föld. A gyűrű belsejében a policiklusos aromás szénhidrogének vagy PAH-ok egy keskeny emissziós sávja található. Policiklusos aromás szénhidrogének, amelyek összetett széntartalmú molekulák, amelyek kialakulását a Gyűrűködben nem is gondolnánk. A fényes gyűrűn kívül furcsa dolgokat látunk. közvetlenül a központi csillagtól távolabb mutató dudorok, amelyek jól láthatóak az infravörösben, de nagyon halványan láthatóak voltak az infravörösben. Hubble Űrteleszkóp a képek. Úgy gondoljuk, hogy ennek oka lehet a részecskék, amelyek a gyűrű sűrűbb részeinek árnyékában képződhetnek, ahol a forró központi csillag közvetlen, intenzív sugárzásától védve vannak.

„MIRI-képeink az eddigi legtisztább és legélesebb képet adták nekünk a fényes gyűrűn kívüli halvány molekuláris glóriáról. A csodálatos feltárás az volt, hogy ezen a halvány glórián belül akár tíz szabályosan elhelyezkedő koncentrikus elem is található. Ezek az ívek körülbelül minden 280. éve, amikor a központi csillag levetette külső rétegeit. Amikor egyetlen csillag bolygóköddé fejlődik, nincs olyan folyamat, amelyről tudjuk, hogy ilyen időtartamú lenne. Ehelyett ezek a gyűrűk azt jelzik, hogy kell lennie egy társcsillagnak a rendszer, amely a központi csillag körül kering, messze a központi csillag körül Plútó tesz a mi napunktól. Ahogy a haldokló csillag ontotta légkörét, a kísérőcsillag formálta és faragta a kiáramlást. Egyetlen korábbi teleszkóp sem rendelkezett olyan érzékenységgel és térbeli felbontással, hogy észlelje ezt a finom hatást.

„Hogyan alakított ki tehát egy gömb alakú csillag ilyen rendezett és összetett ködöket, mint a Gyűrűköd? Egy kis segítség egy kettőstárstól lehet a válasz része.”

Szerzői

• Roger Wesson a Cardiffi Egyetem Fizikai és Csillagászati ​​Iskola tudományos munkatársa és az ESSENcE társkutatója.
• Mikako Matsuura a Cardiffi Egyetem Fizikai és Csillagászati ​​Iskola olvasója (egyenértékű docens), és az ESSENcE kutatótársa.
• Albert Zylstra az asztrofizika professzora a Manchesteri Egyetemen (Egyesült Királyság) és az ESSENcE program tudományos munkatársa.

Megjegyzés: Ez a cikk egy folyamatban lévő webtudomány adatait emeli ki, amely még nem esett át a szakértői értékelési folyamaton.