Группа ученых в на пару с выпускником средней школы реконструировала сложные и загадочные сгустки пыли и газа, из которых состоит одно из самых известных звездных «призраков» на небе — туманность Кошачий глаз.
Туманность Кошачий глаз, также известная как NGC 6543, является планетарной туманностью. Однако она вообще не связана с планетами; этот термин возник лишь потому, что их круглая форма напоминает планеты визуально. Такие туманности — это то, что остается после того, как звезда исчерпает топливо для сгорания и достигнет конца своей жизни.
Хотя планетарные туманности имеют общие характеристики, туманность Кошачий глаз является одним из самых сложных примеров, обнаруженных на сегодняшний день. В целом он имеет круглую форму, но в ее внутренней части преобладает ромбовидная структура, похожая на зрачок кошачьего глаза, заполненная узлами, раковинами и нитями.
Как рождаются туманности
Это также одна из наиболее изученных туманностей на небе, но некоторые аспекты ее структуры все еще вызывают недоумение. Их нелегко объяснить в рамках существующей модели формирования планетарных туманностей, называемой моделью взаимодействующих звездных ветров. Согласно этой модели, звезда раздувается до красного гиганта (как Бетельгейзе) и создает медленный звездный ветер, который выталкивает звездный материал в космос. Затем, в конце этой стадии жизни, звезда выбрасывает свой внешний материал в космос, а ядро, больше не поддерживаемое внешним давлением ядерного синтеза, коллапсирует под действием гравитации, образуя белый карлик.
Очень горячий белый карлик генерирует быстрый звездный ветер, который врезается в материал при более медленном ветре, сотрясая газ и создавая оболочки. Однако почти идеально симметричная биполярная форма туманности Кошачий глаз не соответствует этой модели.
Новые исследования
Райан Клермонт, который планирует поступить в Стэнфордский университет, заручился помощью астрономов Вольфганга Штеффена из Национального автономного университета Мексики и Нико Конинга из Университета Калгари в Канаде и использовал программное обеспечение для астрофизического моделирования SHAPE, чтобы деконструировать то, что происходит внутри центральной области туманности Кошачий глаз.
Трехмерная модель, которую они построили, выявила кое-что интересное: спиралевидные кольца газа высокой плотности, частично обернутые вокруг внешней оболочки туманности, симметрично расположенные вокруг двух ее лепестков. Эта симметрия предполагает, что кольца являются результатом высокоскоростных струй, выброшенных из полюсов звезды в центре Кошачьего глаза. Поскольку звезда, породившая их, раскачивалась, как волчок — движение, называемое вращательной прецессией, — это привело к тому, что струи вышли в форме спирали.
Их незавершенность означает, что струи извергались лишь на короткое время, прежде чем были прерваны.
Единственный известный объект, который может создавать прецессирующий джет в планетарной туманности, — это двойная звезда. Звезда в центре Кошачьего глаза считается звездой типа Вольфа-Райе, еще не совсем белым карликом, но не за горами, все еще теряющей массу по мере сжигания последних запасов топлива. Такие звезды в сочетании с другой звездой могут создавать поистине впечатляющие туманности.
Предыдущие исследования предполагали, что в сердце туманности Кошачий глаз может скрываться двойной компаньон. Это новое открытие поддерживает эту интерпретацию. Будущие наблюдения и анализ смогут учесть эту модель, чтобы лучше интерпретировать странную динамику этого очаровательного призрака угасшей звезды.
