Астрономы увидели раннюю стадию образования туманности-бабочки

Международная группа астрономов увидела первые стадии образования биполярной туманности с рекордным на данный момент разрешением для таких объектов. В этом им помог Очень Большой Телескоп и новый инструмент SPHERE, установленный на нем. Об этом сообщает пресс-релиз Южной Европейской Обсерватории, а исследование опубликовано в журнале Astronomy and Astrophysics (PDF).

Объектом исследования стала звезда L₂ из созвездия Кормы. Это красный гигант, находящийся в конце своего эволюционного пути. Он в первую очередь интересен тем, что является одним из ближайших звезд такого рода, находясь всего в 200 световых годах от Земли. Вокруг него, как было ранее установлено, обращается пылевой диск, свидетельствующий о зарождении будущей туманности.

Новое исследование позволило увидеть детали этого диска и воссоздать его трехмерную модель, несмотря на то, что с Земли он наблюдается практически с ребра. В частности, оказалось, что внутренняя кромка диска на расстоянии 900 миллионов километров от звезды, это примерно в шесть раз больше, чем расстояние от Земли до Солнца. Сам же диск обладает воронкообразной структурой. Кроме того, астрономам удалось обнаружить компаньона L₂ — по всей видимости, также красного гиганта, меньшей массы и размера.

Увидеть внутреннее строение диска оказалось возможно благодаря инструменту SPHERE и специальной технике съемки фотографий ZIMPOL. Вместе они могут обеспечить разрешение в три раза превышающее таковое у телескопа «Хаббл». Полученные данные о поляризации света сравнивались с математической моделью и на основе этого делались предположения об устройстве диска.

По словам специалистов, наличие звезды-компаньона и пылевого диска около умирающего красного гиганта — необходимые требования для образования биполярных туманностей, но одного этого не достаточно. Чтобы из зародыша образовался один из таких объектов, напоминающих собой бабочку или песочные часы, необходимо дополнительное, пока неизвестное, стечение обстоятельств.

Главный автор статьи, Пьер Кервелла (Pierre Kervella), объясняет: «Происхождение биполярных планетарных туманностей – одна из знаменитых классических проблем современной астрофизики. В особенности важный вопрос – как именно звезды отдают в пространство накопленное в их недрах большое количество металлов. Ведь как раз в результате этого процесса и образуется материал для формирования более поздних поколений планетных систем»

Астрономы также обнаружили два конуса вещества, выходящих перпендикулярно основному пылевому диску. Внутри них находятся два медленно закручивающихся шлейфа. Изучив точки их выхода, наблюдатели заключили, что один из них, по всей вероятности, появляется в результате взаимодействия между веществом, выброшенным из L2 Кормы, звездным ветром и световым давлением звезды-компаньона. Другой шлейф порождается столкновением звездного ветра от обеих звезд системы, либо связан с наличием аккреционного диска вокруг звезды-компаньона.

Среди биполярных туманностей, наблюдавшихся астрономами, можно выделить таких известных представителей, как MyCn 18 «Песочные часы», NGC 6534 «Кошачий Глаз»,  NGC 6302 «Бабочка». До сих пор остается неизвестным, какие механизмы лежат за их возникновением. Ранее было обнаружено, что несмотря на различные истории происхождения, все туманности такого типа вблизи центра Галактики ориентированны одинаково.