|
Космическая бабочка раскрывает секреты Земли
|
|
|
|
Подсказки о том, как могли образоваться миры, подобные Земле, были найдены в самом сердце впечатляющей "космической бабочки". Исследователи говорят, что с помощью космического телескопа Джеймса Уэбба они совершили большой скачок вперед в нашем понимании того, как образуется сырье на каменистых планетах.
|
|
|
|
Эта космическая пыль — мельчайшие частицы минералов и органического материала, которые включают ингредиенты, связанные с происхождением жизни, — была изучена в центре туманности Бабочка, NGC 6302, которая находится на расстоянии около 3400 световых лет от нас в созвездии Скорпиона.
|
|
|
|
Наблюдения Уэбба позволили сделать множество новых открытий, которые рисуют невиданный ранее портрет динамичной и структурированной планетарной туманности, - от плотного пылевого тора, окружающего звезду, скрытую в центре туманности, до струящихся из нее струй.
|
|
|
|
Они были опубликованы в журнале Monthly Notices Королевского астрономического общества.
|
|
|
|
Большая часть космической пыли имеет аморфную или беспорядочно ориентированную атомную структуру, как сажа. Но некоторые из них образуют красивые кристаллические формы, больше похожие на крошечные драгоценные камни.
|
|
|
|
|
|
|
"В течение многих лет ученые спорили о том, как космическая пыль образуется в космосе. Но теперь, с помощью мощного космического телескопа Джеймса Уэбба, мы, наконец, можем получить более четкую картину", - сказал ведущий исследователь доктор Микако Мацуура из Кардиффского университета.
|
|
|
|
"Мы смогли увидеть как холодные драгоценные камни, сформировавшиеся в спокойных, долговечных зонах, так и огненную грязь, созданную в бурных, быстро движущихся частях пространства, и все это в пределах одного объекта.
|
|
|
|
"Это открытие является большим шагом вперед в понимании того, как образуются основные материалы планет".
|
|
|
|
Центральная звезда туманности Бабочка - одна из самых горячих известных центральных звезд планетарной туманности в нашей галактике, ее температура составляет 220 000 Кельвинов.
|
|
|
|
Этот сверкающий звездный двигатель отвечает за великолепное свечение туманности, но вся его мощь может быть направлена на плотную полосу пылевого газа, которая окружает ее: тор.
|
|
|
|
Новые данные Уэбба показывают, что тор состоит из кристаллических силикатов, таких как кварц, а также пылинок неправильной формы. Размеры частиц пыли составляют порядка одной миллионной доли метра — по меркам космической пыли — что указывает на то, что они росли в течение длительного времени.
|
|
|
|
За пределами тора излучение различных атомов и молекул приобретает многослойную структуру. Ионы, для образования которых требуется наибольшее количество энергии, сосредоточены близко к центру, в то время как те, для образования которых требуется меньше энергии, находятся дальше от центральной звезды.
|
|
|
|
Железо и никель представляют особый интерес, поскольку прослеживается пара струй, которые вырываются из звезды в противоположных направлениях.
|
|
|
|
Интересно, что команда также обнаружила свет, испускаемый молекулами на основе углерода, известными как полициклические ароматические углеводороды, или ПАУ. Они образуют плоские кольцеобразные структуры, очень похожие на пчелиные соты в ульях.
|
|
|
|
На Земле мы часто находим ПАУ в дыме от походных костров, автомобильных выхлопах или подгоревших тостах.
|
|
|
|
Учитывая расположение ПАУ, исследовательская группа подозревает, что эти молекулы образуются, когда "пузырь" ветра от центральной звезды врывается в газ, который ее окружает.
|
|
|
|
Это может быть первым в истории свидетельством образования ПАУ в богатой кислородом планетарной туманности, позволяющим получить важное представление о деталях формирования этих молекул.
|
|
|
|
NGC 6302 - одна из наиболее хорошо изученных планетарных туманностей в нашей галактике, которая ранее была сфотографирована космическим телескопом "Хаббл".
|
|
|
|
Планетарные туманности - одни из самых красивых и неуловимых созданий в космическом зоопарке. Эти туманности образуются, когда звезды с массой, примерно в 0,8-8 раз превышающей массу Солнца, теряют большую часть своей массы в конце своей жизни. Фаза планетарной туманности быстротечна и длится всего около 20 000 лет.
|
|
|
|
Вопреки названию, планетарные туманности не имеют ничего общего с планетами: путаница в названиях началась несколько сотен лет назад, когда астрономы сообщили, что эти туманности выглядят круглыми, как планеты.
|
|
|
|
Название прижилось, несмотря на то, что многие планетарные туманности вовсе не круглые, и туманность Бабочка является ярким примером фантастических форм, которые могут принимать эти туманности.
|
|
|
|
Туманность Бабочка является биполярной, что означает, что у нее есть две лопасти, которые расходятся в противоположных направлениях, образуя "крылья" бабочки. Темная полоса газообразной пыли представляет собой "тело" бабочки.
|
|
|
|
Эта полоса на самом деле представляет собой тор в форме пончика, который, если смотреть на него сбоку, скрывает центральную звезду туманности - древнее ядро солнцеподобной звезды, которая заряжает туманность энергией и заставляет ее светиться. Пылевой бублик, возможно, является причиной инсектоидной формы туманности, препятствуя равномерному вытеканию газа из звезды во всех направлениях.
|
|
|
|
На новом снимке, сделанном Веббом, увеличен центр туманности Бабочка и ее пылевой тор, что позволяет получить беспрецедентное представление о ее сложной структуре. На снимке использованы данные, полученные с помощью средне-инфракрасного прибора Webb (MIRI), работающего в режиме интегрального поля зрения.
|
|
|
|
В этом режиме камера и спектрограф объединяются для одновременной съемки изображений на разных длинах волн, что позволяет увидеть, как меняется внешний вид объекта в зависимости от длины волны. Исследовательская группа дополнила наблюдения Webb данными, полученными с помощью мощной сети радиоприемников Atacama Large Millimeter/submillimeter Array.
|
|
|
|
Исследователи, проанализировавшие эти данные, выявили около 200 спектральных линий, каждая из которых содержит информацию об атомах и молекулах в туманности. Эти линии показывают вложенные и взаимосвязанные структуры, в которых прослеживаются различные химические соединения.
|
|
|
|
Исследовательская группа смогла точно определить местоположение центральной звезды туманности Бабочка, которая нагревает ранее не обнаруженное пылевое облако вокруг себя, заставляя последнее ярко светиться в среднем инфракрасном диапазоне, к которому чувствителен прибор MIRI.
|
|
|
|
Местоположение центральной звезды туманности до сих пор оставалось неясным, поскольку пыль, окутывающая ее, делает ее невидимой в оптическом диапазоне длин волн. При предыдущих поисках звезды не хватало сочетания инфракрасной чувствительности и разрешения, необходимых для обнаружения скрывающего ее теплого пылевого облака.
|
|
|
|
Источник
|
