Потрясающая новая 3D-модель туманности Кошачий глаз может помочь нам разгадать ее тайны
Извилистое извержение умирающей звезды наконец-то предстало во всем своем трехмерном великолепии.
Группа ученых под руководством выпускника средней школы реконструировала сложные и загадочные туманности, составляющие одну из самые известные звездные призраки в небе — туманность Кошачий глаз.
Их модель выявила механизмы, которые сформировали некоторые из ранее необъяснимых аспектов структуры туманности.
Результаты могут помочь мы понимаем другие туманности такого рода, и это дает нам некоторое представление о том, что может произойти с нашим собственным Солнцем.
Туманность Кошачий глаз, также известная как NGC 6543, известна как планетарная туманность. Однако они вообще не связаны с планетами; термин возник потому, что их круглая форма напоминает планеты. Такие туманности — это то, что остается после того, как у звезды, такой как Солнце, заканчивается топливо для сгорания и она достигает конца своей жизни.
Хотя планетарные туманности имеют общие характеристики, туманность Кошачий глаз — одна из наиболее сложные примеры, обнаруженные на сегодняшний день. Хотя в целом она имеет круглую форму, внутри ее преобладает ромбовидная форма, похожая на зрачок кошачьего глаза, заполненная узлами, раковинами и нитями.
Это одна из наиболее изученных туманностей в мире. небо тоже, но некоторые аспекты его структуры все еще немного озадачивают.
Их нельзя легко объяснить в рамках современной модели формирования планетарных туманностей, называемой моделью взаимодействующих звездных ветров.
Согласно этой модели, звезда раздувается до красного гиганта (как Бетельгейзе) и генерирует 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 создает быстрое звездное тело. ветер, который врезается в материал при более медленном ветре, сотрясая газ и создавая раковины.
Точечно-симметричная биполярная форма туманности Кошачий глаз a не вписывается в эту модель.
«Когда я впервые увидел туманность Кошачий глаз, я был поражен ее красивой, идеально симметричной структурой», — объясняет Райан Клермонт, который планирует поступить в Стэнфордский университет. «Еще больше меня удивило, что его трехмерная структура не была полностью понята».
Итак, он что-то с этим сделал. Он 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.
Космический телескоп Хаббла, который провел невероятно подробные наблюдения туманности в 2008 году, предоставил некоторые из используемых данных.
Они также использовали спектральные данные из Национальной обсерватории Сан-Педро-Мартир в Мексика, которые показывают движение газа внутри туманности.
Трехмерная модель, которую они построили, выявила кое-что интересное: спиралевидные кольца высоких -плотный газ, частично обернутый вокруг внешней оболочки туманности, симметрично расположенный вокруг двух ее лепестков.
Эта симметрия предполагает, что кольца являются результатом высокоскоростных струй, выбрасываемых из полюсов звезды в центре из 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 только на короткое время. перед тем, как быть прерванным.
Единственное известное нам явление, способное производить 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 по-настоящему впечатляющие туманности.
Предыдущие исследования предполагали, что в центре туманности Кошачий глаз может скрываться двойной компаньон. Это новое открытие поддерживает эту интерпретацию.
Будущие наблюдения и анализ смогут принять во внимание эту модель, чтобы лучше интерпретировать странную динамику этой очаровательной туманности.
«Это было очень Мне очень приятно проводить собственные астрофизические исследования, которые действительно имеют значение в этой области», — говорит Клермонт.
«Прецессирующие джеты в планетарных туманностях относительно редки, поэтому важно понять, как они влияют на формирование более сложных систем, таких как Кошачий глаз. В конечном счете, понимание того, как они формируются, дает представление о возможной судьбе нашего Солнца, которое однажды само станет планетарной туманностью».
Исследование опубликовано в Ежемесячных уведомлениях Королевского астрономического общества.
