«Хаббл» сделал беспрецедентные детальные фотографии известных планетарных туманностей
Астрономы использовали весь спектр возможностей космического телескопа «Хаббл», чтобы показать в мельчайших деталях безумные фейерверки, происходящие в двух молодых планетарных туманностях – NGC 6302 и NGC 7027. Планетарные туманности – это результат гибели звезд, массы которых недостаточно для взрыва сверхновых. Благодаря новым снимкам исследователи обнаружили беспрецедентный уровень сложности и быстрые изменения в струях и пузырьках газа, вырывающегося из центра обеих туманностей. «Хаббл» позволяет ученым лучше понимать механизмы, лежащие в основе этого кажущегося хаоса.
«Когда я посмотрел архив «Хаббла» и понял, что никто не наблюдал эти туманности с помощью камеры Wide Field Camera 3 во всем диапазоне длин волн, меня это поразило, - сказал ведущий автор исследования Джоэл Кастнер из Рочестерского технологического института. – Эти новые мультиволновые наблюдения «Хаббла» дают на сегодняшний день наиболее полное представление об этих впечатляющих туманностях. Когда я загружал полученные изображения, чувствовал себя ребенком в кондитерской».
Астрономы отметили сразу несколько интересных особенностей, изучая снимки «Хаббла» в максимально широком спектре: от ближнего ультрафиолетового до ближнего инфракрасного – они обрамляют спектр видимого света. В туманностях были выделены короткие структуры, показывающие, как они менялись буквально в течение последних десятилетий, что очень быстро по космическим меркам.
Обе туманности содержат необычайно большие массы газа, потому что образовались недавно. Поэтому их интересно изучать параллельно. Новые снимки «Хаббла» позволили также проследить историю развития ударных волн туманностей. Они возникают, когда быстрый звездный ветер «налетает» на газ и пыль, которые были ранее сброшены оболочкой звезды и двигаются медленнее. Ударные волны образуют пузырьковые структуры.
Кроме молодости у этих туманностей общее еще и то, что в их сердцах находились две звезды, а не одна. Именно наличию дуэтов они обязаны своей причудливой формой с симметричными узорами, «талией», полярными лепестками. Во время танца на близких орбитах одна из звезд погибает, а вторая извлекает из ее оболочки материал, «распыляя» его вокруг, что формирует симметричный узор, в процессе слияния звезд, поглощения красным гигантом компаньона, также могут возникать такие узоры. Это наиболее логичная и общепринятая теория формирования подобных планетарных туманностей. Хотя непосредственно наблюдать в центре звезды не удается – они слишком малы.
В туманности NGC 6302 были обнаружены в ближнем инфракрасном диапазоне S-образные структуры, которые отслеживаются по спектральному следу ионизированного железа. Такие следы фиксируются часто при столкновении быстрых и медленных газопылевых структур. Они характерны для сверхновых или ядер галактик, но очень редко наблюдаются у планетарных туманностей. А направление развития S-структур показывает, что источник быстрых ветров «болтается» как волчок, который вот-вот упадет. Это еще один признак присутствия двойной системы. Туманность NGC 6302 («Бабочка») находится в созвездии Скорпиона на расстоянии от 2500 до 3800 световых лет от нас. «Крылья» состоят из газа, который местами разогрет более чем до 20 тысяч градусов по Цельсию и устремляется в пространство на скорости более 950 тысяч километров в час.
Туманность NGC 7027, которая находится на расстоянии около 3000 световых лет в созвездии Лебедя, долго развивалась достаточно спокойно, наполняя пространство сферическими и спиральными симметричными узорами. Но относительно недавно в центре туманности что-то произошло, породив новую структуру в газе вокруг с энергичными выбросами. По следам ионизации железа и структурам, сопоставленным с данными рентгеновской обсерватории Chandra, ученые предположили, что в центре туманности красный гигант поглотил компаньона.
