Наблюдения JWST исследуют структуру туманности Кольцо

Отчет от 29 августа 2023 г.

Эта статья была проверена в соответствии с редакционным процессом и политикой Science X. Редакторы выделили следующие атрибуты, гарантируя при этом достоверность контента:

проверенный фактами

препринт

надежный источник

корректура

Томаш Новаковски, Phys.org

Международная группа астрономов использовала космический телескоп Джеймса Уэбба (JWST) для наблюдения планетарной туманности NGC 6720, более известной как Кольцевая туманность. Кампания наблюдений, описанная в статье на сервере препринтов arXiv, выявила множество структурных деталей этой туманности.

Планетарные туманности (PNe) — это расширяющиеся оболочки газа и пыли, выброшенные звездой в процессе ее эволюции из звезды главной последовательности в красного гиганта или белого карлика. Они относительно редки, но важны для астрономов, изучающих химическую эволюцию звезд и галактик.

Туманность Кольцо, расположенная примерно в 2600 световых годах от Земли в созвездии Лиры, представляет собой хорошо известную ПН со сложной морфологией. Ее звезда — белый карлик с массой не менее 0,58 солнечной массы, эффективной температурой 135 000 К и светимостью на уровне 310 солнечных светимостей. Предыдущие наблюдения показали, что белый карлик в настоящее время находится в фазе быстрого затухания и что часть ионизированной туманности, вероятно, рекомбинирует.

В середине 2022 года группа астрономов под руководством Роджера Вессона из Кардиффского университета (Великобритания) наблюдала туманность Кольцо с помощью JWST, стремясь лучше понять ее природу. Наблюдения проводились в рамках программы «Главные наблюдатели (ГО) Цикл 1».

«Здесь мы сообщаем о JWST-изображениях туманности Кольцо, NGC 6720, с использованием 13 фильтров от 1,6 до 25 мкм», — пишут исследователи в статье.

Изображения показали, что туманность Кольцо имеет внутреннюю полость и оболочку, в которой около 20 000 плотных сгустков содержат до половины общей массы. Снимки также выявили наличие тонкого кольца возможных выбросов полициклических ароматических углеводородов (ПАУ) и гало, которое содержит около 10 концентрических дуг и 400 шипов.

Анализируя полученные изображения, астрономы обнаружили, что центральная полость содержит сильно ионизованный газ и демонстрирует две линейные структуры. В целом полость имеет приблизительно круглую структуру с радиусом около 25 угловых секунд. Оболочка, окружающая эту полость, представляет собой широкую область с четко выраженными внутренним и внешним краями, имеющую эллиптическую форму.

Оказалось, что центр туманности Кольцо смещен на две угловые секунды к северо-западу от центральной звезды. Астрономы предполагают, что такое смещение может быть вызвано первоначальной потерей массы, ионизацией и горячим звездным ветром.

Что касается центральной звезды, наблюдения JWST показали, что это тройная система. Основываясь на изображениях, исследователи обнаружили, что у звезды есть двойной спутник на расстоянии около 35 а.е. и далекий, общий спутник собственного движения на расстоянии около 14 400 а.е., который, как предполагается, является маломассивной звездой главной последовательности M2–M4.

По мнению авторов статьи, их результаты подтверждают, что PNe в целом может содержать большое разнообразие структур и фаз: от сильно ионизированного горячего газа до плотных молекулярных сгустков.

Больше информации: Р. Вессон и др., Наблюдения JWST туманности Кольцо (NGC 6720): I. Изображения колец, глобул и дуг, arXiv (2023). DOI: 10.48550/arxiv.2308.09027.

Информация журнала:arXiv