Космический телескоп Джеймса Уэбба запечатлел Кольцевую туманность в виде светящегося зелено-фиолетового глаза, представив знакомый астрономический объект в совершенно новом свете.
Помимо потрясающей эстетической ценности, снимки космического телескопа Джеймса Уэбба (JWST) показывают кольцевую туманность, также известную как Мессье 57 (M57), расположенную на расстоянии около 2200 световых лет от нас, в мельчайших деталях, которые удивят даже астрономов, знакомых с этим объектом.
Расположенная в созвездии Лиры Кольцевая туманность является популярной мишенью для любителей космоса, поскольку ее кольцо из светящегося газа и пыли в форме пончика видно даже в небольшие телескопы на заднем дворе в течение всего лета.
"Впервые я увидел Кольцевую туманность ребенком в маленький телескоп", - говорится в заявлении астрофизика Западного университета и основного участника проекта JWST по визуализации кольцевой туманности Яна Ками. "Я бы никогда не подумал, что однажды я стану частью команды, которая будет использовать самый мощный в мире космический телескоп, когда-либо построенный, чтобы посмотреть на этот объект".
Кольцевая туманность - это светящиеся остатки давно умершей звезды, класс астрономических объектов, называемых "планетарными туманностями", которые, как ни странно, не имеют ничего общего с планетами. В его центре находится белое пятнышко, представляющее звезду—белый карлик - то, что осталось от ядра этого потухшего звездного тела.
M57, или Кольцевая туманность, особенно интересна астрономам, потому что она не только находится достаточно близко, чтобы ее можно было рассмотреть даже в любительские телескопы, но и с нашей точки обзора в Солнечной системе планетарная туманность наклонена так, что на нее можно смотреть лицом к лицу. Это означает, что наблюдение за Кольцевой туманностью с помощью космических телескопов дает астрономам возможность увидеть, что происходит внутри планетарной туманности, и пролить свет на жизнь и смерть звезд.
"Космический телескоп Джеймса Уэбба предоставил нам необычный вид Кольцевой туманности, которого мы никогда раньше не видели", - сказал профессор Университетского колледжа Лондона и один из ведущих ученых проекта JWST по визуализации кольцевой туманности Майк Барлоу. "Изображения с высоким разрешением не только демонстрируют сложные детали расширяющейся оболочки туманности, но и с исключительной четкостью показывают внутреннюю область вокруг центрального белого карлика".
Мимолетный взгляд на будущее солнца
Когда звезды, подобные Солнцу по размерам, исчерпывают свое топливо для ядерного синтеза, они больше не могут противостоять внутренней силе собственной гравитации, что приводит к прекращению действия равновесия, которое поддерживало стабильность звезды на протяжении миллиардов лет.
Когда ядро коллапсирует, внешние слои звезды, где все еще продолжается ядерный синтез, выбрасываются наружу. Первоначально это приводит к тому, что звезда раздувается как красный гигант, фаза, которую Солнце переживет примерно через 5 миллиардов лет, когда оно раздуется до орбиты Марса, поглощая внутренние планеты, включая Землю.
Эта внешняя оболочка из материала со временем охлаждается и рассеивается, образуя множество различных форм, включая тонкие облака, расширяющиеся пузыри или кольцеобразные туманности, подобные M57. То, какую форму примет планетарная туманность, зависит от сложных физических процессов, происходящих внутри нее, процессов, которые ученые до сих пор до конца не понимают.
Астрономы также могут получить информацию о химических процессах, происходящих в планетарной туманности, проанализировав цвета, которые испускают их газ и пыль, когда звезды в их центрах испускают излучение.
"Структура этого объекта невероятна, и подумать только, что все это создано всего лишь одной умирающей звездой", - сказал астрофизик Западного университета Элс Питерс. "Помимо морфологической сокровищницы, в этих наблюдениях также содержится много информации о химическом составе газа и пыли. Мы даже обнаружили в этом объекте крупные углеродсодержащие молекулы, и у нас нет четкого представления о том, как они туда попали. Пока что."
Материал в планетарных туманностях, подобных M57, обогащен тяжелыми элементами, которые образуются во время жизни мертвой звезды, создавшей его. В конечном счете большая часть этого вещества будет включена в огромные облака газа и пыли, называемые межзвездными облаками. Когда плотные участки этих облаков конденсируются и коллапсируют под действием собственной гравитации, в них рождаются новые звезды, содержащие материал звездных предшественников. Это означает, что такие объекты, как Кольцевая туманность, могут рассказать историю о жизни и смерти звезд.
"Эти изображения обладают не только эстетической привлекательностью; они дают богатое научное представление о процессах звездной эволюции", - сказал Ник Кокс, один из ведущих ученых проекта JWST Ring Nebula Imaging Project.
"Изучая Кольцевую туманность с помощью JWST, мы надеемся получить более глубокое понимание жизненных циклов звезд и элементов, которые они выбрасывают в космос".
