RW Space

Мы знали о знаменитой туманности Кольцо уже почти 250 лет, но только сейчас астрономы обнаружили гигантскую загадку прямо в ее ядре.

Там, простираясь через сердце облака космической пыли и газа, лежит гигантское, причудливо линейное, стержнеобразное облако светящихся ионизированных атомов железа. Подобная структура никогда раньше не обнаруживалась в туманностях, и она обладает целым рядом необычных свойств, которые затрудняют объяснение.

Команда астрономов во главе с Роджером Вессоном из Кардиффского университета в Великобритании надеется, что дальнейшие наблюдения других туманностей позволят обнаружить больше этих странных железных облаков, достаточных для того, чтобы собрать воедино, откуда они, черт возьми, взялись.

По теме: Радуга Обнаружено около близлежащей мертвой звезды озадачивает ученых

Туманность Кольцо — планетарная туманность, расположенная на расстоянии 2570 световых лет от нас в созвездии Лиры, обнаруженная французским астрономом Шарлем Мессье в 1779 году. Эти светящиеся пятна на небе не имеют ничего общего с планетами, а представляют собой красивые внутренности умирающих звезд, подобных Солнцу.

В конце своей жизни эти звезды мягко отбрасывают свои внешние слои, а ядро звезды разрушается. в белого карлика.

Поскольку этот процесс настолько приглушен по сравнению с жестокой смертью сверхновых массивных звезд, выброшенный материал часто может образовывать красивые, аккуратные сферические структуры на небе.

В Млечном Пути существуют тысячи известных и возможных планетарных туманностей, поэтому астрономы довольно хорошо осведомлены о том, чего ожидать. Кроме того, туманность Кольцо является одной из самых известных и наиболее хорошо изученных, поэтому не ожидалось, что она преподнесет какие-либо дурацкие сюрпризы.

И вот мы здесь.

Наблюдения проводились с использованием режима Большого интегрального поля (LIFU) нового инструмента WHT Enhanced Area Velocity Explorer (WEAVE) на 4,2-метровом телескопе Уильяма Гершеля. Этот режим позволяет WEAVE захватить большое поле за один снимок, обеспечивая комплексное спектроскопическое наблюдение всего объекта.

«Несмотря на то, что Кольцевая туманность изучалась с использованием множества различных телескопов и инструментов, WEAVE позволила нам наблюдать ее по-новому, предоставляя гораздо больше деталей, чем раньше», — говорит астроном Роджер Вессон из Кардиффского университета в Великобритании.

«Когда мы обработали данные и прокрутили изображения, одна вещь стала яснее всего — эта ранее неизвестная «полоска» ионизированных атомов железа в центре знакомого и знакового кольца».

Предыдущие спектроскопические наблюдения туманности Кольцо проводились только с использованием щелевой спектроскопии, а это именно то, на что это похоже: просмотр единственного тонкого среза туманности. Это объясняет, почему железный прут так долго оставался незамеченным; наблюдения через щель обнаружили бы его только в том случае, если бы щель была точно ориентирована по направлению стержня.

Его уклончивость — не единственная странность железного стержня. На первый взгляд это похоже на струю вещества, вырывающуюся из звезды – но это не так. Более внимательное изучение показало, что белый карлик, ответственный за туманность Кольцо, смещен от центра перемычки, поэтому вряд ли он может быть источником атомов железа.

Движение перемычки также не соответствует струе. Линии излучения по длине стержня предполагают, что вся конструкция удаляется от нас; один конец не приближается, а другой удаляется, как можно было бы ожидать от двух струй, вылетающих из звезды в противоположных направлениях.

Тайна углубляется вместе с составом бруска; около 14 процентов массы Земли, полностью состоящих из голых светящихся атомов железа (больше, чем масса Марса), висит в центре туманности, и очень мало подсказок о том, как оно туда попало.

Железо в туманностях обычно заперт в пыли, а не слоняться голым и ионизированным. И в туманности нет другого излучения, которое имело бы такую же форму, как железный слиток.

Одна из возможностей состоит в том, что большое количество пыли каким-то образом разрушилось, высвободив железо. Это согласуется с наблюдениями JWST, которые показывают пыль по обе стороны от железного стержня, но не перекрывают его.

Однако нет никаких доказательств условий, необходимых для выделения железа из пыли в туманности. Чтобы ионизировать утюг, вам потребуются либо очень сильные удары, либо очень высокие температуры. Безмятежный центр туманности Кольцо не демонстрирует ни того, ни другого.

В пресс-релизе на полосе в качестве объяснения предлагается наличие разорванной планеты… но обломки разорванной планеты не образуют аккуратную прямую полосу, а также демонстрируют четкую картину скорости (орбитальной или расширения), которая не соответствует наблюдениям. Кроме того, в него были бы примешаны и другие элементы, такие как магний и кремний, которые были бы обнаружены в наблюдениях.

Мы также должны учитывать, что мы не можем видеть полную трехмерную форму железного облака; он может выходить за пределы нашей прямой видимости, как деревянная доска, рассматриваемая с ребра.

Все это — просто большой, мягкий вопросительный знак, на который нет простых ответов. Это означает, что нужно искать больше примеров и надеяться, что они найдут какие-нибудь подсказки.

«Было бы очень удивительно, если бы железный слиток в Кольце был уникальным», — говорит Вессон. «Поэтому мы надеемся, что, наблюдая и анализируя больше туманностей, созданных таким же образом, мы обнаружим больше примеров этого явления, что поможет нам понять, откуда берется железо».

Исследование было опубликовано в Ежемесячных уведомлениях Королевского астрономического общества.