Внешность может быть обманчива, особенно когда речь идет о небесных объектах, таких как галактики и туманности. Эти объекты находятся так далеко, что астрономы не могут видеть их трехмерную структуру. Например, туманность Спираль напоминает пончик в красочных изображениях. Более ранние изображения этого сложного объекта? газообразная оболочка, выброшенная умирающей солнечной звездой? не позволил астрономам точно интерпретировать его структуру. Одним из возможных объяснений было то, что форма спирали напоминала змеевидную катушку.
Теперь команда астрономов, использующая наблюдения из нескольких обсерваторий, включая космический телескоп Хаббла НАСА, установила, что структура Helix еще более озадачивает. Их данные свидетельствуют о том, что спираль состоит из двух газообразных дисков, почти перпендикулярных друг другу.
Команда астрономов во главе с К. Робертом О'Деллом из Университета Вандербильта в Нэшвилле, штат Теннеси, сделала свои выводы, используя высокодетализированные изображения с усовершенствованной камеры для съемки телескопа Хаббла, фотографии из Межамериканской обсерватории Серро-Тололо в Чили, и измерения с наземных оптических и радиотелескопов, которые показывают скорость и направление истечения материала от умирающей звезды. Спираль, ближайшая к Земле планетарная туманность, является излюбленной целью профессиональных и любительских астрономов. Астрономы надеются, что это открытие даст представление о том, как изгнанные оболочки газа из умирающих звезд, таких как наше Солнце, образуют сложные формы, называемые планетарными туманностями. Результаты опубликованы в ноябрьском номере Astronomical Journal.
«Наши новые наблюдения показывают, что предыдущая модель Helix была слишком простой», - сказал О'Делл. «Около года назад мы верили, что спираль - это бублик в середине. Теперь мы видим, что этот наполненный бублик находится внутри объекта. Заполненный бублик окружает гораздо больший диск, напоминающий широкое плоское кольцо. Этот диск ориентирован почти перпендикулярно бублику. Больший диск ярче с одной стороны, потому что он врезается в межзвездный материал, когда вся туманность движется в пространстве, как лодка, вспахивающая воду. Столкновение сжимает газ, делая эту область более яркой. Но мы до сих пор не понимаем, как вы получаете такую форму. Если бы мы могли объяснить, как была создана эта форма, то мы могли бы объяснить поздние стадии самой распространенной формы коллапсирующих звезд ».
«Чтобы визуализировать геометрию Хеликса», добавил астроном Питер Маккалоу из Научного института космического телескопа в Балтиморе, штат Мэриленд, и член команды О'Делла, «представьте линзу из пары очков, которая была наклонена под углом к оправа Что ж, в случае с Helix найти диск, наклоненный под углом к кольцу, было бы сюрпризом. Но на самом деле это то, что мы нашли ».
Еще одним сюрпризом является то, что умирающая звезда изгнала материал в два окружающих диска, а не в тот, который ранее считался присутствующим. У каждого диска есть полюс север-юг, и материал выбрасывается вдоль этих осей. «Мы не ожидали, что у Helix есть как минимум две оси симметрии», - сказал О'Делл. «Мы думали, что это только один. Эта двухосная модель позволяет нам понять сложный вид туманности ».
Используя данные Helix, астрономы создали трехмерную модель, показывающую два диска. Эти модели важны, чтобы показать сложную структуру в туманности. Команда также создала составное изображение Helix, которое сочетает в себе наблюдения с помощью усовершенствованной камеры Хаббла для съемки и мозаичной камеры 4-метрового телескопа в Серро-Тололо. Спираль настолько велика, что команде понадобились оба телескопа, чтобы получить полный обзор. Хаббл наблюдал центральную область Хеликса; телескоп Cerro Tololo с его более широким полем обзора наблюдал внешнюю область.
Однако команда до сих пор не знает, как были созданы диски и почему они почти перпендикулярны друг другу. Один из возможных сценариев заключается в том, что у умирающей звезды есть близкая звезда-компаньон. Космические рентгеновские наблюдения подтверждают существование звезды-компаньона. Один диск может быть перпендикулярен оси вращения умирающей звезды, в то время как другой может лежать в плоскости орбиты двух звезд.
Астрономы также считают, что диски, образовавшиеся в течение двух отдельных эпох потери массы умирающей звездой. Внутренний диск был сформирован около 6600 лет назад; внешнее кольцо, около 12 000 лет назад. Внутренний диск расширяется немного быстрее, чем внешний диск. Почему звезда изгнала материю в двух разных эпизодах, оставив разрыв в 6000 лет? Прямо сейчас, только туманность Спираль знает ответ, сказали астрономы.
Подобная солнцу звезда, которая лепила спираль, создала прекрасный небесный объект. Сможет ли Солнце соткать такую грандиозную структуру, когда оно умрет через 5 миллиардов лет? «Как одна звезда, она создаст подобное светящееся облако изгнанного материала, но я не ожидаю, что у него будет такая сложная структура, как Helix», - сказал Маккалоу.
Чтобы изучить сложные детали этих небесных чудес, астрономы должны использовать ряд обсерваторий, включая видимый свет и радиотелескопы. Астрономам также нужны острые глаза усовершенствованной камеры Хаббла для съемки. «Четкое видение Хаббла открыло совершенно новую сферу структуры планетарной туманности, которая продвинула поле и порадовала наши глаза», - сказала член команды Маргарет Мейкснер из Научного института космического телескопа.
Первоисточник: Пресс-релиз Хаббла
