В течение мая «Волк» поднимается и бродит по небу после полуночи. Волчанка была одним из 48 оригинальных созвездий, перечисленных астрономом первого столетия Птолемеем, и на ее западной границе находится планетарная туманность Вольфа-Райе - IC 4406, которая содержит некоторые из самых горячих известных из существующих звезд. Что именно лежало внутри этого далекого облака пыли в форме тора в 1900 световых лет? Тогда давайте действительно шагнем в эту визуализацию Хаббла, выполненную Юккой Метсаванио, и познакомимся поближе ...
Всякий раз, когда мы представляем размерную визуализацию, это делается двумя способами. Первая называется «Параллельное зрение» и очень похожа на загадку с волшебным глазом. Когда вы откроете полноразмерное изображение и ваши глаза будут на правильном расстоянии от экрана, изображения будут казаться слитыми и создающими эффект 3D. Однако для некоторых людей это работает не очень хорошо - поэтому Юкка также создал «Кросс-версию», в которой вы просто перекрещиваете глаза, и изображения объединяются, создавая центральное изображение, которое выглядит как 3D. Как мы узнали некоторое время назад, это не всегда работает для всех людей, но есть несколько других приемов, которые вы можете попробовать. А теперь сядь и приготовься сдуться…
Прямоугольный вид планетарной туманности IC 4406 не такая уж большая загадка. Из множества объектов мы знаем, что наша точка зрения влияет на то, как мы видим вещи, и мы понимаем, что видим эту невероятную структуру почти в плоскости ее экватора. Астрономы считают, что туманность в целом имеет форму вытянутого сфероида, где полярный диаметр больше, чем экваториальный диаметр. Почему такая необычная форма? Вполне вероятно, потому что IC 4406 считается биполярным. Нет. Это не будет волновать вас ... Это просто означает, что эта планетарная туманность имеет осесимметричную двухлопастную форму. Это может быть начало или конец эволюционных стадий всех планетарных туманностей, но у него есть свои причуды.
Хотя функция, которая формирует эту структуру, не совсем ясна астрономам, многие считают, что она может принадлежать физическому процессу, известному как биполярный отток - непрерывные высокоэнергетические потоки газа, исходящие от полюсов звезды. Какие типы звезд? Опять же, это не всегда понятно. Биполярный отток может происходить с протозвездами, где плотная концентрированная струя создает сверхзвуковые ударные фронты. Более развитые молодые звезды, такие как типы T-Tauri, также производят ударные волны, видимые на оптических длинах волн, которые мы называем объектами Хербига-Аро. Развитые звезды производят сферически-симметричные ветра (называемые ветрами после AGB), которые фокусируются в конусы и в конечном итоге становятся классическими планетарными структурами туманностей. Существует даже предположение, что на эти потоки может влиять межзвездная пыль, окружающая звезду, или остатки сверхновой. Но ... что именно вызывает эти прекрасные структуры, которые мы видим внутри?
По словам К.Р. О'Делла: «Эта прогрессия начинается с темных тангенциальных структур, не имеющих выравнивания с центральной звездой и местоположения вблизи главного фронта ионизации. В конце развития в самых больших туманностях узлы расположены по большей части ионизированной зоны, где они фотоионизируются на стороне, обращенной к центральной звезде, и сопровождаются длинными хвостами, хорошо выровненными в радиальном направлении. Эта модификация характеристик - это то, что можно было бы ожидать, если бы узлы образовывались вблизи или за пределами основного фронта ионизации, получая плотности, достаточно высокие, чтобы привести к их частичной ионизации, поскольку они полностью освещены полем излучения Lyman континуума (Lyc). Их скорости расширения должны быть ниже, чем у основного тела оболочки туманности. Их формы изменяются под воздействием поля излучения от звезды, хотя неясно, какова относительная роль радиационного давления, действующего на пылевую составляющую в отношении ионизационного затенения ».
Однако в IC 4406 есть что-то немного необычное, не так ли? Вот так. Он содержит звезду Вольфа-Райе. Происходящие от O-типов, эти массивные, чрезвычайно светящиеся красавицы имеют сильные звездные ветры и хорошо известны тем, что извергали свои необработанные внешние богатые водородом слои. Плотные высокоскоростные ветры затем разрываются в перегретой звездной фотосфере, испуская ультрафиолетовое излучение, которое, в свою очередь, вызывает флуоресценцию в области ветра, образующего линии. Большинство из них продолжают становиться сверхновыми типа Ib или Ic, и лишь очень немногие (всего 10%) становятся центральными звездами планетарных туманностей. Так прекрасные узоры, которые мы видим в IC 4406, начало или конец? Говорит К. Р. О'Делл:
«Мы находим узлы во всех объектах, утверждая, что узлы являются общими, просто не всегда наблюдаются из-за расстояния. Кажется, что узлы образуются в начале жизненного цикла туманности, вероятно, из-за нестабильного механизма, работающего на фронте ионизации туманности. Когда фронт проходит через узлы, они подвергаются воздействию поля фотоионизирующего излучения центральной звезды, что вызывает изменение их внешнего вида. Затем это объяснило бы как эволюцию разницу во внешнем виде, как у кружевных филаментов, наблюдаемых только при исчезновении в IC 4406 ... Теоретические модели учитывают только симметричную нестабильность, но, похоже, нет ничего, что препятствовало бы образованию удлиненных концентраций, как это видно в IC 4406. »
В то же время многие из вас узнают эти нити на этой планете по более распространенному названию - «туманность сетчатки» - третье место в которой имеет свое пространственное распределение выбросов H2 и CO, чтобы доказать, что экваториальная плотность вызвана высокой -скорость оттока звезды-предшественника AGB - и, возможно, мерцание в ее глазах может иметь либо начало, либо конец того, что, возможно, было планетными системами. Р. Сахай говорит: «Предполагается, что экваториальные торы, наблюдаемые или выведенные в IC 4406, являются результатом« рожденных свыше »дисков, образованных в результате разрушения планетных систем в конце эволюционной фазы AGB».
Эти нити сформированы магнитными полями? Работа Ханны Дальгрен открывает несколько очень интересных идей: «Мы предлагаем теорию, в которой магнитные поля управляют формированием и эволюцией мелких волокон. Эта теория демонстрирует, как подструктуры могут образовывать намагниченные магнитные веревки, которые скручиваются вокруг друг друга в форме двойных спиралей. Подобные структуры и с похожим происхождением обнаружены во многих других астрофизических средах ». И выживут ли они? Говорит К. Р. О'Делл:
«То, что будущее хранит в запасе для узлов в ПШ, очень важно, потому что какой бы механизм их ни производил, он фиксирует значительную долю массы в молекулярных узлах, и эти узлы выходят из гравитационного поля центральной звезды (Meaburn et al. 1998). Процесс фотоионизации означает, что будет происходить фотоиспарение материала из узлов. Ситуация будет очень похожа на проплиды в туманности Ориона, где внутреннее молекулярное ядро нагревается фотонами с энергией менее 13,6 эВ, что вызывает медленный поток газа от ядра. Когда этот газ достигает фронта ионизации узлов, он фотоионизируется и нагревается, затем он быстро ускоряется до скорости около 10 км с. Расчетная шкала испарения для движущихся наружу узлов составляет несколько тысяч лет. Поэтому многие или большинство из них выживут в горячей светящейся фазе вблизи звезды и будут выброшены в окружающую межзвездную среду ».
Как еще одно мерцание в глазах Волка ...
Большое спасибо JP Metsavainio из Северной Галактики за его волшебство с изображениями космического телескопа Хаббла и за то, что он позволил нам этот невероятный взгляд в другую тайну космоса.
