Ученые исследовали образование крыльев в туманности Бабочка

Большинство туманностей имеют круглую форму, но некоторые выглядят как песочныех часы или крылья, например хорошо известная «Туманность Бабочка» (другое название туманности NGC 6302). Считается, что эти формы являются результатом гравитационного притяжения второй звезды, вращающейся вокруг родительской звезды туманности, в результате чего материя расширяется в двух направлениях, образуя «крылья». Подобно расширяющемуся воздушному шару, крылья со временем растут, не меняя своей первоначальной формы.

Однако новое исследование показывает, что в туманности Бабочка что-то не так. Когда команда под руководством астрономов из Вашингтонского университета сравнила два снимка туманности Бабочка, сделанные космическим телескопом Хаббл в 2009 и 2020 годах, они увидели резкие изменения материи внутри «крыльев».

12 января на 241-м собрании Американского астрономического общества в Сиэтле ученые ссобщили, что мощные ветры вызывают сложные изменения материи внутри «крыльев» туманности. Они хотят понять, как такая активность возможна у этой «распыляющейся, в значительной степени умирающей звезды без остатка топлива».

Туманность Бабочка экстремальна по массе, скорости и сложности своих выбросов из центральной звезды, температура которой более чем в 200 раз выше, чем у Солнца, но при этом сама звезда лишь немного больше, чем Земля.

Для поиска ответов команда сравнила высококачественные изображения Хаббла, сделанные с разницей в 11 лет, чтобы определить скорость и характер роста «крыльев» туманности. Основная часть анализа была выполнена Ларсом Борхертом (Lars Borchert), аспирантом Орхусского университета в Дании, который участвовал в этом исследовании в качестве студента бакалавриата UW.

Борхерт обнаружил примерно полдюжины «струй» — начавшихся около 2300 лет назад и закончившихся 900 лет назад — выталкивающих материал серией асимметричных потоков. Материя во внешних частях туманности движется быстро, со скоростью около 500 миль в секунду, в то время как материя ближе к скрытой центральной звезде расширяется гораздо медленнее, примерно десятую часть этой скорости. Пути струй пересекаются друг с другом, образуя «беспорядочные» структуры и узоры внутри «крыльев».

Многополярную и быстро меняющуюся внутреннюю структуру туманности нелегко объяснить с помощью существующих моделей формирования и эволюции планетарных туманностей. Звезда в центре туманности, скрытая пылью и обломками, могла слиться со звездой-компаньоном или тянуть материю от ближайшей звезды, создавая сложные магнитные поля и генерируя джеты.

Однако это только гипотезы. Следующим шагом будет получение изображения центра туманности с помощью космического телескопа Джеймса Уэбба, поскольку инфракрасный свет звезды может проникать сквозь пыль.

Источник: “The Tempestuous Life of the Butterfly Nebula, NGC 6302” by B. Balick, L. Borchert, J. Kastner and A. Frank, 12 January 2023, 241st meeting of the American Astronomical Society.