Телескоп «Джеймс Уэбб» помог учёным узнать больше о происхождении Южной кольцевой туманности

Когда астрономы увидели впечатляющие снимки Южной кольцевой туманности (NGC 3132), сделанные телескопом «Джеймс Уэбб», они поняли, что им придётся пересмотреть свои представления об этом объекте Вселенной. Научные инструменты космической обсерватории помогли раскрыть историю формирования одной из самых ярких и близких к Земле планетарных туманностей, сообщили в австралийском университете Макуори.

Источник изображения: NASA / ESA / CSA / STScI

Южная кольцевая туманность расположена на расстоянии около 2 тыс. световых лет от Земли в созвездии Паруса. Она стала одной из первых научных целей космического телескопа «Джеймс Уэбб» и её снимок был представлен общественности в июле этого года. Хотя прежде этот объект был запечатлён телескопом «Хаббл», учёные не имели полного представления об истории его формирования и происхождении. Теперь же, более детальные изображения «Джеймса Уэбба» позволили прояснить этот вопрос.

Южная кольцевая туманность представляет собой планетарную туманность, которая, несмотря на название, не имеет никакого отношения к планетам, являясь продуктом имплозии красного гиганта. Когда у звезды размером несколько больше Солнца в ядре заканчивается водородное топливо, она постепенно превращается в красного гиганта, размеры которого могут быть в сотни раз больше первоначального размера звезды. По мере выгорания гелия и других элементов красный гигант сбрасывает внешние слои, которые впоследствии и образуют туманность, а сам превращается в остывающего белого карлика.

Снимок туманности с помощью инструмента MIRI. Источник изображения: NASA / ESA / CSA / STScI

На снимках «Хаббла» сброшенные слои образуют довольно гладкое кольцеобразное облако, а белый карлик виден как небольшое светлое пятно в центральной части кольца. Он затмевается гораздо более яркой и полностью живой звездой-компаньоном, которая располагается на расстоянии, эквивалентном 1300 расстояниям от Солнца до Земли. Современный телескоп «Джеймс Уэбб» позволил детально рассмотреть этот объект, используя для этого камеру ближнего инфракрасного диапазона (NIRCam), которая хорошо подходит для наблюдения за более тёплыми объектами, такими как звёзды, и камеру среднего инфракрасного диапазона (MIRI), предназначенной для наблюдения за пылевыми скоплениями.

Именно результаты работы MIRI сразу привлекли внимание учёных. Вместо одной большой и одной малой звезды, о которых было известно по наблюдениям «Хаббла», появились две звезды примерно одинакового размера. Причём звезда, которую учёные считали белым карликом, неожиданно оказалась красной. Учёные поняли, что вокруг белого карлика должно быть холодное пылевое скопление, но известная прежде звезда-компаньон находится на слишком большом удалении, чтобы белый карлик мог как-то влиять на неё. Учёные предполагают, что вблизи белого карлика вращается ещё одна небольшая звезда, которую пока не удаётся рассмотреть. Именно она и выбрасывает пыль, скопления которой наблюдаются вблизи белого карлика.

Снимок туманности с помощью инструмента NIRCam. Источник изображения: NASA / ESA / CSA / STScI

Таким образом, система из двух звёзд превратилась в систему из трёх звёзд, но и на этом сюрпризы не закончились. Дальнейшее изучение данных, получаемых от космической обсерватории, позволило сделать предположение о том, что в системе располагается как минимум ещё одна звезда, но, вероятнее всего, их больше. Одна из невидимых для телескопа звёзд предположительно находится за пылевым облаком, расположенным вблизи белого карлика. Учёных также заинтересовали несколько спиральных структур, которые расходятся от центра туманности и предположительно образовались в результате гравитационных взаимодействий звезды, из которой образовалась туманность, с другими находящимися поблизости объектами.

Учёные считают, что дальнейшее изучение Южной кольцевой туманности поможет воспроизвести процесс формирования этого объекта, а также лучше понять, как образуются планетарные туманности. Это в свою очередь поможет понять, какую роль планетарные туманности играют в процессе формирования материала для будущих планет.