Астрономы нашли звезду Вольфа-Райе в центре планетарной туманности «Голубая вспышка»

Астрономы представили результаты мультиволновых наблюдений за планетарной туманностью NGC 6905 или «Голубая вспышка». Оказалось, что ее действительно можно отнести к классу туманностей с центральной звездой типа Вольфа-Райе, которая обладает эффективной температурой около 140 тысяч кельвинов и уже успела потерять почти половину своей массы за счет звездных ветров. Препринт работы доступен на сайте ArXiv.org.

К концу своей жизни звезды малой и средней массы (от 0,8 до 8 масс Солнца) активно сбрасывают свои внешние слои во время фазы асимптотической ветви гигантов  перед финальным превращением в белого карлика. Взаимодействие сброшенного вещества звезды с потоком ультрафиолетового излучения и звездными ветрами от светила порождает планетарные туманности, которые существуют не более пары десятков тысяч лет и часто обладают красивыми и сложными формами. 

Около десяти процентов центральных звезд планетарных туманностей  демонстрируют обеднение водородом с интенсивными и широкими линиями излучения He, C, N и O в их спектрах, которые напоминают особенности спектров, характерные для массивных звезд типа Вольфа-Райе. Планетарные туманности, содержащие такие звезды, демонстрируют большие скорости расширения и высокую степень турбулентности потоков вещества в них, из-за чего представляют для астрономов любопытный класс объектов для изучения. 

Группа астрономов во главе с Виктором Маурисио Альфонсо Гомес-Гонсалесом (Víctor Mauricio Alfonso Gómez-González) из Национального автономного университета Мексики опубликовала результаты мультиволновых наблюдений за планетарной туманностью NGC 6905 (или «Голубая вспышка»), расположенной на расстоянии около 8800 световых лет от Земли. В работе ученые использовали данные инструмента ALFOSC, установленного на 2,5-метровом наземном Северном оптическом телескопе, и данные наблюдений в инфракрасном диапазоне телескопов Spitzer, WISE, IRAS и Akari.

Туманность состоит из центральной круглой структуры с угловым радиусом около 0,81 светового года и пары протяженных структур, напоминающих букву V, простирающихся в двух противоположных направлениях. Центральная звезда этой туманности, обозначаемая как HD 193949, классифицируется как звезда типа Вольфа-Райе с радиусом около 0,15 солнечного радиуса, массой около 0,6 солнечных масс и эффективной температурой в диапазоне 150–165 тысяч кельвинов.

В ходе анализа данных ученые смогли оценить физические свойства и содержание химических элементов в различных областях в NGC 6905. Центральная звезда туманности действительно может быть отнесена к классу Вольфа-Райе и лучше всего вписывается в модель звезды с эффективной температурой 140 тысяч кельвинов и соотношением элементов во внешних слоях H/He/C/N/O/Ne/Fe = 0,05/0,55/0,35/0,000069/0,08/0,02/0,0014. Она испускает потоки звездного ветра, движущиеся со скоростью 2000±100 километров в секунду. 

Общая масса газа в NGC 6905 находится в диапазоне от 0,31 до 0,47 масс Солнца, а масса богатой углеродом пыли была оценена всего в (1,69—2,24)×10⁻³ масс Солнца. Начальная масса центральной звезды оценивается в 1,07 массы Солнца. Все это делает NGC 6905 планетарной туманностью со звездой типа Вольфа-Райе с очень маломассивной центральной звездой, а отсутствие аномального обогащения углеродом вещества туманности свидетельствует о том, что в ее образовании не было сценария очень позднего теплового импульса (VLTP), когда центральная звезда начинает вновь жечь гелий.

Ранее мы рассказывали о том, как астрономы увидели стремительное потускнение планетарной туманности Скат и обнаружили «вывернутые наизнанку» остатки звезды.

Александр Войтюк