Астрономи зробили безпрецедентне зображення космічного процесу перероблення, що відбувається просто зараз: уламки зорі, що помирає, розбиваються, розшаровуються та поглинаються міжзоряним простором.
Обіг речовини в туманності Спіраль
Група науковців під керівництвом астронома з Єльського університету Пітера ван Доккума зробила це відкриття під час зйомки туманності Спіраль — добре вивченої планетарної туманності, розташованої на відстані близько 650 світлових років від Землі. Про це повідомляє phys.org.
«Ми спостерігаємо, як речовина, що викидається наприкінці життя зорі, розпадається і повертається до галактики», — сказав ван Доккум, професор астрономії імені сім’ї Сола Голдмана та професор фізики на факультеті мистецтв і наук Єльського університету, а також головний автор дослідження. Він також є членом Dragonfly Focused Research Organization — некомерційної організації нового типу, яка ставить собі за мету створити наукову інфраструктуру з високим впливом у темпах технологічного стартапу.
Науковці зазначають, що цей перехід — від впізнаваних залишків світил до дифузного газу між зорями — було дуже важко спостерігати. У далекому майбутньому Сонце пройде через подібний процес, і його речовина увійде в той самий цикл.
Відкриття під час калібрування телескопа
До цього відкриття вчені дійшли випадково. Вони обрали туманність Спіраль як ідеальне місце для калібрування свого нового телескопа MOTHRA, який об’єднує зображення, отримані сотнями телеоб’єктивів, для виявлення та дослідження дифузного іонізованого газу, що міститься між галактиками. MOTHRA (Modular Optical Telephoto Hyperspectral Robotic Array) будується в обсерваторії Ель-Саусе в долині Ріо-Уртадо в Чилі й після завершення будівництва матиме масив із 1140 телеоб’єктивів.
«Ми думали, що робимо калібрувальне зображення однієї з найвідоміших туманностей на небі, — сказав співавтор дослідження Роберто Абрахам із дослідницької організації Dragonfly Focused Research Organization та Університету Торонто. — Натомість ми виявили цю надзвичайну мережу структур у формі лука. Відразу стало зрозуміло, що тьмяна зовнішня частина туманності Спіраль розповідає нам історію, яка досі залишалася майже непоміченою».
Ударні хвилі викинутої речовини
Туманність Спіраль характеризується яскравим кільцем, утвореним речовиною, викинутою білою карликовою зорею, що помирає, в центрі. Нові спостереження виходять далеко за межі цієї яскравої внутрішньої частини туманності, простягаючись до надзвичайно тьмяного зовнішнього ореолу. Там, на східній стороні туманності Спіраль, дослідники виявили 22 повних або часткових «лукових ударних хвиль».
Форма ударної хвилі схожа на ту, що утворюється перед човном, який іде по воді. У туманності Спіраль переважно невидимі скупчення зоряних уламків стрімко рухаються крізь розріджений газ між зорями. Дуги, що світяться, позначають місця, де ці скупчення стикаються з навколишнім газом.
Характер ударних хвиль різко змінюється залежно від відстані до центральної зорі. Ті, що розташовані ближче до центру, — великі, тонкі та чітко окреслені. Далі від центру вони стають меншими, розмитішими та дедалі більш фрагментованими.
Дослідники трактують це явище як доказ того, що скупчення поступово піддаються ерозії під час руху. За їхніми оцінками, окремий фрагмент зберігає цілісність лише близько 10 000 років після того, як потрапляє в навколишній газ. Після цього його матерія здебільшого розпадається на дрібні частинки й змішується з міжзоряним простором.
Можливості телескопа MOTHRA
MOTHRA є значним розширенням концепцій, які ван Доккум та Абрахам вперше застосували у своєму попередньому телескопі Dragonfly. Цей телескоп, розташований у горах Нью-Мексико, об’єднує зображення з кількох лінз, щоб виявити тьмяне світіння слабких зір і галактик.
MOTHRA значно збільшить кількість використовуваних лінз, а також отримає нові фільтри та обчислювальну потужність.
