Как Вселенная перерабатывает материю: астрономы зафиксировали распад умирающей звезды в туманности Улитка

Астрономы впервые получили изображение, на котором зафиксирован процесс разрушения и поглощения фрагментов умирающей звезды межзвездным пространством. Открытие, сделанное командой ученых под руководством Питера ван Доккума из Йельского университета, произошло во время тестовой съемки туманности Улитка — одной из наиболее изученных планетарных туманностей, расположенной на расстоянии около 650 световых лет от Земли в созвездии Водолея. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature.

Туманность Улитка образовалась в результате сброса внешних газовых оболочек звездой, от которой в центре системы остался лишь белый карлик. Раньше астрономам не удавалось в деталях зафиксировать переходную фазу, во время которой плотные обломки сброшенной материи трансформируются в разреженный межзвездный газ.

Открытие было сделано случайно, во время тестирования нового телескопа MOTHRA (Modular Optical Telephoto Hyperspectral Robotic Array) — прибора, объединяющего сотни телеобъективов для поиска слабого разреженного ионизированного газа. Телескоп строится в обсерватории Эль-Саусе в чилийской долине Рио-Уэрто и в завершённом виде будет включать 1140 объективов. Туманность Улитка была выбрана для калибровки инструмента как хорошо изученный и яркий объект, однако на снимке проявилась сеть ранее не зафиксированных дугообразных структур во внешней, крайне тусклой части туманности. Для формирования итогового изображения исследователи объединили новые кадры с архивными данными космического телескопа «Хаббл» и 4-метрового телескопа обсерватории Китт-Пик.

На полученных снимках зафиксированы 22 изогнутые ударные волны. Они очерчивают зоны, где фрагменты разрушенной звездной оболочки на высокой скорости сталкиваются с окружающим газом. В ходе этого процесса обломки постепенно измельчаются, расслаиваются и растворяются в космосе. В результате углерод, кислород и другие тяжелые элементы, синтезированные в недрах погибшей звезды, возвращаются в галактическую среду. Со временем они станут основным строительным материалом для астрономических объектов следующего поколения.

Питер ван Доккум отметил, что этап обмена веществом между оформленными остатками звезды и диффузным газом долгое время оставался недоступным для прямых наблюдений. Зафиксированный процесс имеет отношение к будущему нашей планетной системы: в перспективе Солнце пройдет аналогичный цикл, также сбросив свои внешние слои и отдав накопленный материал в общую среду Млечного Пути.

Источник: yale.edu