Среди первых пяти изображений с космического телескопа им. Джеймса Уэбба (JWST), выпущенных в июле, был набор удивительно подробных фотографий туманности Южное кольцо, удаленной от нас примерно на 2500 световых лет. Источником этого расширяющегося газового облака, внутренний диаметр которого почти в 400 раз превышает размер Солнечной системы, является умирающая звезда, выделяющая газ и пыль в течение десятков тысяч лет, и ее звезды-компаньоны. Звезде было 530 миллионов лет, когда она взорвалась.
«Это была звезда, которая жила быстро и умерла молодой. Чтобы реконструировать ее смерть, породившую это облако, можно рассматривать саму планетарную туманность как место преступления», — говорит профессор астрономии Орсола Де Марко из Университета Маккуори (Австралия), она является ведущим автором научной статьи, опубликованной в журнале Nature Astronomy.
Планетарные туманности не имеют ничего общего с планетами и обычно представляют собой гигантское облако газа, окружающее одну или несколько звезд. Так их назвал астрономом Уильямом Гершель в 1780-х годах, потому что их округлые формы напоминали ему то, как планеты выглядят в телескоп. На самом деле это остатки умерших звезд. Взорвавшаяся звезда в центре туманности Южное Кольцо (официальное астрономическое название NGC3132) сегодня является белым карликом. Исходная звезда изначально была в 2,9 раза больше нашего собственного Солнца, дополнительное моделирование сообщает сегодняшнюю массу звезды: в 0,6 раза больше массы нашего Солнца.
«Изображения показывают спиральные следы, которые выглядят как сломанные арки в гало туманности, что говорит нам о том, что поблизости есть звезда-компаньон, на расстоянии в 40-60 раз превышающем расстояние от Солнца до Земли. Одна или даже две звезды-компаньона, находящиеся еще ближе, вероятно, ответственны за формирование пылевого диска, впервые обнаруженного JWST (взрыв просто разметал соседние звезды в пыль), а также за многочисленные выступы, которые мы можем видеть на стенках ионизированной полости туманности», — говорит астроном.
Гравитационные силы двух или трех звезд-компаньонов в этой тесной системе, вероятно, ускорили гибель белого карлика, который, в свою очередь, мог поглотить одну или две звезды-компаньона. Так что в центре бывшей туманности, скорее всего, был целый «звездный квартет».
Возле погибшей звезды в центре туманности заметна еще одна яркая звезда. Но Де Марко называет ее невинным свидетелем, находящимся слишком далеко от места преступления, чтобы принимать участие в гибели центральной звезды.
Когда газовые облака от планетарных туманностей летят в межзвездное пространство, они несут элементы, созданные внутри звезды, такие как углерод и азот, которые в конечном итоге образуют новые звезды и планеты.
«Изучение планетарных туманностей помогает нам понять космическую переработку химических элементов, которая приводит к галактической эволюции. Смерть нашего собственного Солнца примерно через пять миллиардов лет также может породить планетарную туманность, но, поскольку Солнце является одиночной звездой, она не будет столь впечатляющей, как туманность Южное кольцо», — говорит Де Марко.
Взгляд «Джеймса Уэбба» проник сквозь плотные облака Титана
«Джеймс Уэбб» разглядел одни из самых ранних галактик молодой Вселенной