1322
У глибині добре відомої туманності астрономи несподівано виявили масивну хмару з майже чистого заліза — витягнуту структуру, схожу на космічний стрижень, яка десятиліттями ховалася на видноті. Це відкриття не лише дивує масштабами, а й кидає виклик нашим уявленням про те, як вмирають зорі та що відбувається з планетами в їхніх агоніях.
Йдеться про Кільцеву туманність (M57) — один із найвідоміших об’єктів нічного неба, який спостерігають із 1779 року. Попри сотні років досліджень і використання найпотужніших телескопів, зокрема космічного телескопа Джеймса Вебба, ніхто раніше не помічав усередині неї вузьку, яскраву смугу іонізованого заліза.
Нововиявлена структура простягається на відстань, приблизно у 500 разів більшу за орбіту Плутона, і містить стільки заліза, скільки важить планета Марс. Її поява — загадка. «Наразі немає очевидного пояснення існування такого вузького залізного стрижня», — зазначають автори дослідження.
Як знайшли «залізний брусок»
Прорив став можливим завдяки новому приладу WEAVE, встановленому на 4,2-метровому телескопі Вільяма Гершеля в Іспанії. Ключову роль відіграв режим LIFU (Large Integral Field Unit), який одночасно збирає світло з усієї туманності за допомогою сотень оптичних волокон.
На відміну від попередніх спостережень, що охоплювали обмежені діапазони довжин хвиль або окремі ділянки, WEAVE дозволив створити детальну спектральну карту всієї туманності. Це дало змогу визначити хімічний склад у кожній точці об’єкта.
«Ми можемо відтворювати зображення туманності на будь-якій оптичній довжині хвилі та точно визначати, з чого вона складається», — пояснює керівник дослідження Роджер Вессон з Кардіффського університету.
Саме під час аналізу спектрів і з’явилася несподіванка: чітка, вузька смуга, яка яскраво світиться лише у випромінюванні іонізованого заліза. Вона розташована строго всередині внутрішнього еліптичного кільця туманності й не має відповідників у зображеннях інших елементів.
Чому це проблема для теорій
За оцінками команди, концентрація заліза в цій структурі надзвичайно висока, а її форма не вписується в сучасні моделі утворення планетарних туманностей — оболонок газу, які зорі на кшталт Сонця викидають наприкінці життя.
Дослідники визнають, що ступінь «виснаження» заліза — тобто те, як воно поводиться у газовому середовищі — наразі незрозумілий. Це ускладнює інтерпретацію й робить відкриття ще більш інтригуючим.
Звідки могло взятися залізо?
Є кілька гіпотез, жодна з яких поки не підтверджена:
- Невідома фаза смерті зорі. Залізний стрижень може бути слідом особливого, раніше не зафіксованого етапу втрати маси вмираючою зіркою.
- Загибель планети. Більш драматичний сценарій припускає, що це залишки кам’янистої планети, яка підійшла надто близько до зорі, була зруйнована та випарувалася, утворивши дугоподібну хмару гарячої залізної плазми.
Поки що незрозуміло, чи містить ця структура інші елементи разом із залізом. Саме це питання команда планує вирішити під час повторних спостережень з вищою спектральною роздільною здатністю.
Початок нових відкриттів
Протягом найближчих п’яти років WEAVE досліджуватиме сотні іонізованих туманностей у Чумацькому Шляху. Астрономи не виключають, що Кільцева туманність — лише перший приклад подібних структур.
«Виявлення раніше невідомої й настільки дивної структури в одному з найвідоміших об’єктів нічного неба демонструє неймовірні можливості WEAVE», — каже співавтор дослідження Скотт Трейгер з Гронінгенського університету.
Робота опублікована в журналі Monthly Notices of the Royal Astronomical Society і нагадує: навіть найбільш знайомі куточки космосу все ще можуть приховувати радикальні сюрпризи.
У туманності Кільце виявили гігантську хмару з чистого заліза з’явилася спочатку на Цікавості.
