Одни из самых фотогеничных объектов Вселенной больше не вписываются в старые учебники. Планетарные туманности, которые два столетия трактовали как простые расширяющиеся оболочки умирающих звезд, на деле представляют собой многоуровневые конструкции с кольцами, спиралями, джетами и асимметричными выбросами. Их природа, как выяснилось, до сих пор не имеет однозначного объяснения, хотя именно от нее зависит понимание эволюции солнцеподобных светил и формирования химических элементов в галактиках.
Классическая модель рисовала спокойную картину: звезда на стадии красного гиганта сбрасывает внешние слои, медленный ветер сменяется быстрым, и загорается светящаяся оболочка. Новое обзорное исследование, основанное на данных космических телескопов и радиоинтерферометров, показало, что эта схема не работает. Большинство туманностей обладают сложной трехмерной структурой — они могут быть биполярными, многополярными, нести на себе кольца, спирали и плотные «узлы» вещества.
Самое интригующее: многие из этих форм возникают задолго до того, как туманность становится видимой, еще на стадии протопланетарной фазы. Вместо одного выброса происходит серия эпизодов, порой направленных в разные стороны. Быстрые газовые потоки прошивают ранее сброшенные оболочки, а узконаправленные струи разгоняются до сотен километров в секунду. Регулярные кольца указывают на периодические всплески активности центральной звезды.
Объяснить такую сложность астрономы пытаются через двойные и тройные звездные системы. Как оказалось, у значительной части центральных светил есть компаньоны. Их гравитационное взаимодействие формирует диски, спирали и направленные выбросы. Кроме того, основная масса вещества туманностей сосредоточена не в светящемся газе, а в холодных молекулярных облаках и пыли, которые создают плотные «пояса», направляющие потоки в характерные «песочные часы».
Таким образом, даже само определение планетарной туманности остается предметом споров. Из красивого финала жизни звезд эти объекты превращаются в настоящие астрофизические лаборатории, где переплетаются гидродинамика, химия и гравитация, а разгадка их природы влияет в том числе на понимание будущей судьбы нашего Солнца.
Автор: Адам Магомедов