Невероятное фото умирающей звезды показывает, как далеко продвинулись телескопы

Новое изображение планетарной туманности NGC 1514 в среднем инфракрасном диапазоне, сделанное Космическим телескопом Джеймса Уэбба (JWST), поражает само по себе: в центре изображён умирающий «сердечник», выбрасывающий огромные массы газа и пыли. Но оно также является невероятным примером того, насколько далеко продвинулись технологии космической фотосъёмки по сравнению с изображением этого же объекта, полученным при помощи телескопа WISE в 2010 году.

Секрет потрясающей детализации снимков Уэбба — в его возможностях среднего инфракрасного диапазона. Несмотря на наличие множества камер, именно инструмент среднего инфракрасного диапазона MIRI (Mid-Infrared Instrument) особенно хорошо «видит» газ и пыль. Изучение выбрасываемого умирающей звездой вещества позволяет учёным лучше понять природу туманностей. А для этого, конечно, нужны максимально чёткие и детализированные изображения.

«До Уэбба мы не могли обнаружить большую часть этого материала, не говоря уже о том, чтобы наблюдать его с такой чёткостью» — говорит Майк Ресслер, исследователь и научный руководитель проекта MIRI в Лаборатории реактивного движения NASA в Калифорнии. — «Благодаря данным MIRI мы теперь можем всесторонне изучать турбулентный характер этой туманности».

Ресслер хорошо знаком с NGC 1514 — именно он открыл кольца вокруг неё в 2010 году, изучая изображение, полученное телескопом WISE. По сравнению с тем снимком, новый уровень разрешения и детализации поражает — это по-настоящему «поколенческий скачок» в возможностях астрофотографии. Благодаря такому рывку, который можно измерить разве что в метафорических световых годах, учёные вроде Ресслера могут узнать гораздо больше о NGC 1514 и других туманностях.

Как объясняет NASA, эта бурная сцена умирающей звезды формируется уже как минимум 4000 лет и будет продолжать развиваться ещё тысячи лет. Хотя для человека это огромный срок, по меркам Вселенной — это весьма стремительный процесс.

На первый взгляд может показаться, что в центре изображена одна сверхяркая звезда, но на самом деле их две. Звезда в нижнем левом углу изображения Уэбба не принадлежит NGC 1514 и находится гораздо ближе к Земле. Центральные двойные звезды вращаются по «плотной, вытянутой» орбите с периодом 9 лет и окружены слоем пыли, который на изображении выглядит оранжевым.

«По мере своего развития она расширялась, сбрасывая внешние слои газа и пыли через очень медленный и плотный звёздный ветер» — объясняет Дэвид Джонс, старший научный сотрудник Института астрофизики Канарских островов. Именно он доказал, что в центре NGC 1514 находится двойная звезда, в 2017 году.

Когда внешние слои были выброшены в космос, осталась только сверхгорячая, компактная сердцевина. Эта звезда — белый карлик — обладает изменяющимся ветром, который, возможно «собирает материал в тонкие оболочки».

Наблюдения Уэбба показывают, что туманность наклонена под углом 60 градусов, «что создаёт эффект будто из банки что-то выливается», как говорит NASA. Однако учёные предполагают, что форма у туманности скорее похожа на песочные часы с «обрезанными концами». Видны слегка суженные участки ближе к верхнему левому и нижнему правому углам изображения, где пыль становится более оранжевой и образует неглубокую V-образную форму.

Почему так? У Джонса есть рабочая гипотеза: «Когда звезда максимально теряла вещество, её компаньон мог подойти очень близко. Такое взаимодействие может привести к совершенно неожиданным формам. Вместо сферической туманности такое сближение могло создать именно эти кольца».

Помимо пыли, которая, по словам Ресслера, состоит из «очень мелких частиц», освещаемых ультрафиолетовым светом белого карлика, телескоп Уэбба также выявил кислород — он отображается в виде розовой комковатой области в центре туманности.

Однако NGC 1514 примечательна не только тем, что в ней есть, но и тем, чего в ней нет. Обычно в планетарных туманностях в изобилии встречается углерод — как в простой форме, так и в виде сложных молекул, например, полициклических ароматических углеводородов. Но в NGC 1514 ни того, ни другого обнаружено не было. Возможно, сложные молекулы ещё не успели сформироваться.

Тем не менее, это вовсе не портит визуальное великолепие — наоборот, более простая композиция материала позволяет свету от обеих центральных звёзд проникать гораздо дальше, благодаря чему Уэбб может видеть даже тусклые, облакоподобные кольца.

К списку фотоблога