Потресаващи нови изображения и други данни от космическия телескоп Джеймс

Потресаващи нови изображения и други данни от галактическия телескоп Джеймс Уеб на НАСА (JWST) разкриват нови детайлности за двойка загадъчни структури от инфрачервени пръстени, съпътстващи далечна планетарна мъгливост.

Новите изображения на JWST демонстрират, че пръстените близнаци, чийто необикновен тип до момента озадачаваше астрономите, са ясно избрани детайли, вградени във външната обвивка на мъглявината.

Най-новите наблюдения на мистериозните структури, станали вероятни с помощта на инструмента MIRI (Mid-Infrared Instrument), инсталиран на JWST, разкриха техния най-вече прахов състав. Това допуска, че те са се образували от взаимоотношението сред високоскоростните звездни ветрове и по-бавно изхвърления материал, основан от централната двойна звездна система на мъглявината.

Новите резултати, оповестени в края на предишния месец в платформата arXiv, дават нов взор върху състава и образуването на присъщия структуриран тип на солидните пръстени близнаци на мъглявината.

Мъглявината „ Кристална топка “

Планетарните мъглявини, състоящи се от големи обвивки от звезден газ и прахуляк, изхвърлени от умиращи звезди, се образуват, когато звездите дефинитивно се трансфорат в бели джуджета. Въпреки че тези мъглявини нормално са редки, наблюденията им могат да дават на астрономите евентуално значима информация за химичния състав, който е в основата на еволюцията на звездите и галактиките.

NGC 1514, известна на астрономите като мъглявината Кристална топка, от дълго време е приета за неповторима специфичност на космоса. Когато мъглявината е открита от Уилям Хершел на 13-ти ноември 1790 година, хипнотизиращият ѝ тип накара астронома да я опише като „ неизмеримо събитие “, дължащо се на съществуването на една звезда, „ заобиколена от едва светеща атмосфера “, което накара Хершел да заключи, че „ мъглявината към звездата не е звездна по природа “.

Изображението на NGC 1514 в оптичния диапазон на дължината на вълната

Днес астрономите признават NGC 1514 за огромна и комплицирана планетарна мъгливост. Мъглявината се намира на към 1500 светлинни години от Земята, а произходът ѝ се крие в двойната система HD 281679, състояща се от ярка гигантска звезда от вид А и доста по-горещ, субсветъл сателит от вид О. Последният е виновен за образуването на мъглявината.

Предишни наблюдения на NGC 1514 разкриха забележителна двойка осевосиметрични пръстени, обозначени като R10, които са забележими в инфрачервения диапазон на вълните. Тези любопитни пръстени са с диаметър сред 0,65 и 1,3 светлинни години и се намират съвсем напълно във външната обвивка на мъглявината. Те също по този начин имат неповторима морфология, чиито отличителни характерности способстват за впечатляващия им тип в междинната инфрачервена област на спектъра, като в същото време остават на практика невидими в стандартните оптични диапазони на дължините на вълните.

Сложната планетарна мъгливост

Предвид необичайния им външен тип и оставащата мистерия за метода, по който са се образували, изследователският екип, управителен от Майкъл Е. Реслер от Лабораторията за реактивно придвижване (JPL) на НАСА, взема решение да ги изследва, като употребява усъвършенстваните благоприятни условия за визуализация и спектроскопия на JWST.

„ Ето за какво взехме решение да изследваме пръстените на NGC 1514 по-подробно с инструмента за междинна инфрачервена област на JWST “, пишат Реслър и екипът му в проучването си, “използвайки както изображения с висока пространствена разграничителна дарба, по този начин и спектроскопия със междинна разграничителна дарба, където пръстените са най-видими. “

Според наблюденията на екипа данните от JWST са помогнали да се разкрие съществуването на комплицирана мрежа от нишковидни детайли и други „ купести “ области в пръстените. Освен това екипът е съумял да открие съществуването на сходен на облак материал с турбулентност навътре в всеки пръстен.

Тази облакоподобна субстанция съставлява мистерия за Реслер и неговия екип, защото макар очевидната турбулентност пръстените въпреки всичко имат ясно изразена конструкция, както се вижда от новите изображения на Уеб.

Освен това слабите изхвърляния, открити от екипа, които се виждат директно отвън границите на всеки от пръстените, допускат, че тези мистериозни структури може да са се образували по-рано в еволюцията на мъглявината под въздействието на мудни потоци, образувани по време на бавната гибел на звездата, които в последна сметка са били сменени от доста по-бързи асиметрични звездни ветрове.

Прахови пръстени, подбудени от умираща звезда

Едно от основните открития от последните проучвания на NGC 1514 е, че спектроскопията сподели, че пръстените на мъглявината са формирани най-вече от прахуляк, с дребен дял на атомен водород, забранителни атомни линии и полициклични ароматни въглеводороди (ПАВ).

Отсъствието на тези особености прави NGC 1514 изключение, защото те нормално се следят в планетарните мъглявини. Освен това изчислената цветна температура на праха варира от 110 до 200 К, което придава спомагателна тежест на теорията, че пръстените са се образували вследствие на мудна, интензивна фаза на загуба на маса от звездата-родител на мъглявината.

Една от теориите за образуването на пръстените, препоръчана от екипа, е, че до момента в който материалът е бил изхвърлян от умиращата звезда, последователно губейки маса, той е бил постепенно образуван с течение на времето от бързите звездни ветрове. Като цяло дългото взаимоотношение сред етапите на звездния вятър е основало присъщия тип на NGC 1514, която е една от най-сложните планетарни мъглявини, откривани в миналото.

Новото проучване на Реслер и неговия екип подчертава върху това, че новите данни от JWST спомагат за разширение разбирането на астрономите за любопитния външен тип на NGC 1514 и за образуването на планетарните мъглявини като цяло. Въпреки това остават въпроси за това какви тъкмо процеси са довели до образуването на присъщите инфрачервени пръстени на мъглявината Кристална топка и каква е тяхната роля в по-широкия ѝ витален цикъл.

Екипът се надява, че в бъдеще спомагателните наблюдения на тази необичайно симетрична небесна специфичност могат да открият спомагателни улики, които да оказват помощ за обяснението на комплицираната динамичност, обвързвана със звездните ветрове, и тяхното въздействие върху образуването и структурата на присъщите планетарни мъглявини като NGC 1514.