С помощью космического телескопа SPHEREx (NASA) астрономы провели новые наблюдения за остатками вспышки новой звезды GK Персея, зафиксированной в 1901 году. В результате исследования было установлено наличие оболочки из молекулярного водорода, напоминающей форму песочных часов и окружающей этот объект. Анализ полученных данных указывает на то, что эта структура, возможно, является большой планетарной туманностью.
Звезда GK Персея, вспыхнувшая в 1901 году, стала первой яркой классической новой звездой, зафиксированной в XX веке. Ее остаток имеет округлую форму и состоит практически из тысячи кометообразных структур, занимающих площадь радиусом приблизительно в одну угловую минуту. Несмотря на более чем столетний период изучения, этот объект и по сей день вызывает новые вопросы. Более ранние работы указывали на то, что остатки этого взрыва лучше всего соответствуют толстой сферической оболочке или экваториальной структуре, напоминающей бочонок с конусами у полюсов. Одно из первых исследований выявило более крупную структуру, охватывающую около 20 угловых минут и состоящую из двух противоположных частей, и тогда же была выдвинута гипотеза о том, что она может представлять собой планетарную туманность – расширяющуюся оболочку из газа и пыли, выброшенную звездой в ходе ее эволюции от звезды главной последовательности к красному гиганту или белому карлику.
Недавние исследования, осуществленные группой астрономов во главе с Дипанкаром Банерджи из Индийской физической исследовательской лаборатории в Ахмадабаде, с использованием телескопа SPHEREx, стали дополнительным подтверждением этой гипотезы. Как отмечают исследователи, SPHEREx зафиксировал 114 спектрофотометрических изображений GK Персея и прилегающего к ней пространства, охватывающих весь диапазон из 102 длин волн. Продолжительность воздействия для каждого изображения составила 113,58 секунды. В результате, излучение было зарегистрировано примерно на 30 снимках.
В результате проведенного исследования установлено, что у звезды GK Персея имеется оболочка из молекулярного водорода, имеющая форму, напоминающую песочные часы, с размерами 18 на 10 угловых минут. Эта оболочка находится в пространственном соответствии с туманностью, видимой в линии H-альфа, которая окружает остаток сверхновой. Предполагаемая масса обнаруженной оболочки находится в пределах от 0,28 до 0,38 солнечных масс.
Астрономы полагают, что планетарные туманности, в особенности имеющие форму, напоминающую песочные часы, нередко обладают оболочками из молекулярного водорода, что позволяет предположить, что выявленная структура представляет собой планетарную туманность. Этот вывод подкрепляется и расчетами массы, поскольку масса планетарных туманностей, как правило, находится в диапазоне от 0,1 до 1,0 массы Солнца. При этом авторы научной работы указывают, что для создания подобной формы требуется плотная экваториальная перетяжка, такая как тор (структура, имеющая форму бублика), однако на изображениях, полученных телескопом SPHEREx, подобная структура не зафиксирована.
Кроме того, анализ данных свидетельствует о том, что к моменту появления новой звезды в 1901 году планетарная туманность должна была потерять свою яркость и опуститься ниже порога детектирования, что исключает возможность одновременного наблюдения туманности и остатков новой. Другая гипотеза, которую предлагают ученые, заключается в том, что эта оболочка образована веществом, существовавшим до вспышки 1901 года, которое впоследствии было ионизировано взрывом новой звезды и сейчас находится в стадии рекомбинации.
Перечисленные неясности указывают на важность продолжения исследований GK Персея. В своем заключении специалисты подчеркивают, что эта звезда и ее окрестности изучены не в полной мере, и с каждым новым открытием они все больше осознают ограниченность имеющихся знаний. Для окончательного подтверждения статуса планетарной туманности и выяснения ее связи с вспышкой 1901 года необходимо провести подробное исследование движения газа в туманности и его пространственного распределения.
Наблюдения были задокументированы и размещены на сервере с предварительными публикациями .