Величезне газове кільце навколо зорі наприкінці еволюції зберегло слід її останнього спалаху. Його розгледіли за допомогою радіотелескопів у чилійській пустелі Атакама. Водночас слідів механізму, яким зазвичай пояснюють несферичну форму таких оболонок, не знайшли.
Кільце від теплового імпульсу
Протопланетна туманність IRAS 06530-0213, тобто газова оболонка, яку зоря скинула і яка згодом засвітиться як планетарна туманність, оточена кільцем радіусом близько 16 950 астрономічних одиниць. Одна така одиниця дорівнює відстані від Землі до Сонця. Найвіддаленіший від Землі апарат Voyager 1 за 49 років польоту подолав близько 170 астрономічних одиниць, тобто в сто разів менше за радіус кільця.
У надрах червоного гіганта в шарі гелію навколо ядра періодично різко запускаються термоядерні реакції. Кожен такий тепловий імпульс виштовхує у простір частину оболонки. Як повідомляє phys.org, кільце стало першим свідченням останнього теплового імпульсу вуглецевої зорі. Після нього зоря близько 2000 років втрачала речовину повільніше, а потім темп втрат знову зріс.
Звідки беруться несиметричні туманності
Більшість зір із масою, близькою до сонячної, завершують еволюцію планетарною туманністю, а не вибухом наднової. Червоний гігант викидає майже сферичні оболонки, проте здебільшого планетарні туманності та їхні попередниці мають витягнуту або біполярну форму.
Найпоширеніше пояснення пов’язує це з вузькими швидкими струменями газу, які, ймовірно, виникають через взаємодію зорі з компаньйоном. Швидкість струменів значно перевищує швидкість розширення оболонки, тож вони проходять крізь неї зсередини вздовж однієї осі й витягують її у протилежні боки.
Перевірити модель допомагає огляд PANORAMA на Атакамській великій антенній решітці міліметрового діапазону (ALMA). Дослідження IRAS 06530 очолив Рагвендра Сахай із Лабораторії реактивного руху NASA. Статтю прийняли до публікації в рецензованому журналі The Astrophysical Journal, а препринт доступний на arXiv.
Будова туманності
Центральна біполярна туманність складається з двох пелюсток і щільного тора навколо зорі, схожого формою на бублик. Їхній вік за швидкістю розширення не перевищує 700 років.
У торі знайшли надлишок рідкісних ізотопів вуглецю-13 і кисню-17, а також менший надлишок азоту-15. Таке співвідношення не вкладається у стандартні моделі ядерного синтезу і, можливо, вказує на вибухові термоядерні реакції.
Найбільше молекулярного газу, від 0,12 до 0,25 маси Сонця, зосереджено у тьмяних дугах між тором і кільцем. Подібні спіралі спостерігають навколо червоних гігантів у подвійних системах, тож форма дуг може вказувати на прихованого компаньйона на відстані від 155 до 340 астрономічних одиниць.
Швидких струменів не виявили
У протопланетних туманностях зазвичай фіксують газ зі швидкістю понад 50 км/с. В IRAS 06530 не знайшли ні газу, швидшого за 16,5 км/с, ні компактного пилового диска на місці зорі. Автори припускають, що короткі струмені міг запустити диск, який згодом розсіявся.
Сильна взаємодія з компаньйоном на такій відстані доволі малоймовірна. Вона можлива лише за орбіти, витягнутої настільки, що компаньйон наближається до основної зорі. Чи пояснить така орбіта водночас струмені та спіральні дуги, мають з’ясувати моделі втрати маси в подвійних системах.
