Когда в июле космический телескоп Джеймса Уэбба (JWST) начал передавать свои невероятные изображения, некоторые из первых данных показали, что в продолговатой, изогнутой форме туманности Южное кольцо есть как минимум две, а возможно, еще три невидимые звезды.
Туманность Южное кольцо - это планетарная туманность, которая на самом деле не имеет никакого отношения к планетам. Вместо этого она является результатом имплозии звезды, называемой красным гигантом. По данным Европейского космического агентства (ЕКА), звезда раздувается в красный гигант, когда у звезды, которая немного больше нашего Солнца, заканчивается водородное топливо в ее ядре, а красные гиганты могут быть даже в сотни раз больше, чем первоначальная звезда. Красный гигант в конечном итоге сбрасывает свои внешние слои, которые затем образуют туманность, и сжимается в остывающие остатки, называемые белым карликом.
Теперь исследователи восстановили изображение этой конкретной туманности на расстоянии около 2 000 световых лет от Земли, которое показывает, что на этой "звездной вечеринке" было до пяти звезд, но сейчас там находятся только две звезды.
Команда из почти 70 исследователей под руководством Орсолы Де Марко из Университета Маккуори в Сиднее, Австралия, подробно изложила свои выводы в исследовании, опубликованном вчера в журнале Nature Astronomy. Они начали с анализа 10 высокодетальных снимков туманности "Южное кольцо", сделанных "Веббом", чтобы восстановить "сцену вечеринки". По данным НАСА, обычно небольшие группы звезд с разной массой формируются вместе и продолжают вращаться друг вокруг друга по мере старения. Команда использовала этот принцип для путешествия в прошлое на тысячи лет, чтобы выяснить, чем можно объяснить форму разноцветных облаков газа и пыли в этой туманности.
На этом изображении туманности Южное кольцо (NGC 3132), полученном камерой Уэбба в ближнем инфракрасном диапазоне (NIRCam) и прибором среднего инфракрасного диапазона (MIRI), показаны стрелки компаса, масштабная линейка и цветовой ключ для справки. КРЕДИТЫ: SCIENCE - NASA, ESA, CSA, STScI, Орсола Де Марко (Университет Маккуори). Обработка изображений - Джозеф ДеПаскуаль (STScI).Они обнаружили, что, возможно, более одной звезды в туманности взаимодействовали с более тусклой из двух центральных звезд, участвующих в вечеринке (показана красным цветом), прежде чем эта звезда создала планетарную туманность. "Первая звезда, которая "танцевала" с хозяином вечеринки, устроила световое шоу, посылая струи вещества в противоположных направлениях. Перед тем как удалиться, она накрыла тусклую звезду плащом из пыли. Теперь, когда она стала намного меньше, та же танцовщица, возможно, слилась с умирающей звездой - или теперь скрыта в ее бликах", - пишет команда НАСА.
Кроме того, третий спутник, возможно, несколько раз сближался с центральной звездой. Затем эта звезда всколыхнула струи, выброшенные первым спутником, что помогло сформировать волнистые формы на краях газа и пыли в туманности. Четвертая звезда не захотела остаться в стороне и внесла свой вклад в праздник, выйдя на более широкую орбиту. Она кружилась вокруг сцены, перемешивая газ и пыль, создавая большую систему колец на внешней стороне туманности. Пятая звезда - самая известная и главная. Это яркая бело-голубая звезда, которая продолжает вращаться вокруг скопления "предсказуемо и спокойно".
Помимо наблюдения за звездной вечеринкой, команда также точно измерила массу, которую имела центральная звезда до того, как сбросила слои газа и пыли. По их оценкам, до того, как звезда создала эту специфическую планетарную туманность, ее масса была примерно в три раза больше массы Солнца. После выброса пыли и газа ее масса составила около 60 процентов от массы Солнца.
По данным НАСА, это первое опубликованное исследование, касающееся одних из первых снимков, сделанных JWST, поэтому, скорее всего, будут опубликованы дополнительные подробности и выводы. В работе также впервые показано, что изображения, полученные с помощью приборов JWST NIRCam и Mid-Infrared Instrument (MIRI), были сопоставлены с существующими данными обсерватории Gaia ЕКА. Эти данные позволили команде точно определить массу центральной звезды до того, как она создала туманность.