Исследователи, сравнивая снимки «Хаббла», сделанные с разницей в 11 лет, увидели, что с туманностью Бабочка происходит странное. Структуры в расположении материала в крыльях туманности сильно меняются и быстро трансформируются. Команда обнаружила струи материала, выбрасываемые из внешних частей туманности, и не может понять, как эта активность поддерживается небольшой умирающей звездой.
Самые поэтичные и фотографируемые туманности — романтическая Бабочка. Это необычная планетарная туманность, в центре которой в ультрафиолетовом свете светится умирающая и исключительно горячая звезда, скрытая от прямого взгляда плотной пылью, располагающейся вокруг нее.
Новые исследования показывают, что с туманностью Бабочка происходит нечто необычное. Команда астрономов из Университета Вашингтона сравнила два снимка этой космической структуры, сделанные «Хабблом» в 2009 и 2020 годах, и обнаружила резкие структурные изменения в расположении материала внутри крыльев. Похоже, что мощные ветры вызывают эти изменения. Теперь исследователи пытаются понять, как такая активность может быть связана с умирающей звездой без остатков топлива.
Заслуженный профессор астрономии UW Брюс Балик, руководитель группы, рассказал: «Туманность Бабочка отличается огромной массой, скоростью и сложностью выбросов от центральной звезды. Звезда в 200 раз горячее Солнца, но по размеру лишь немного больше Земли. Я много лет сравнивал снимки «Хаббла» и никогда не видел ничего подобного».
Планетарные туманности – светящиеся оболочки расширяющегося горячего газа.
Их образование происходит, когда красные гиганты исчерпывают запасы гелия и выбрасывают наружу свои внешние слои. Звезды превращаются в горячие, плотные белые карлики размером примерно с Землю. Выброшенный материал, богатый углеродом, приобретает своеобразные структуры из-за столкновений звездных ветров с межзвездной средой – всем, что находится между звездами.
Туманность Бабочка — уникальный планетарный объект нетипичной формы. Обычно объекты подобного типа имеют приблизительно круглую форму, но некоторые проходят через необычные процессы, формирующие иную морфологию. В случае с Бабочкой это светящаяся звезда в центре, окруженная двумя крылоподобными структурами.
В момент, когда считалось, что природу образования туманности Бабочка удалось установить, команда UW сделала важное открытие. Снимки «Хаббла», использованные для отслеживания скорости и гипотетических моделей роста крылатых элементов туманности, показали, что Бабочка, вероятно, резко изменила свою структуру.
Под руководством Ларса Борхерта команда обнаружила около полудюжины струй выброса материала в серии асимметричных потоков. С примерно 2 300 лет назад по 900 лет назад эти потоки демонстрируют:
- В периферии облака скорость перемещения материала превышает 800 километров в секунду.
- Материал, ближайший к центральной звезде, расширяется в десять раз медленнее.
Пересекаясь, потоки формируют хаотичные узоры в структуре крыльев. Эти динамично меняющиеся характеристики трудные для описания с помощью известных научных моделей развития планетных туманностей.
Ученые предполагают, что звезда в центре туманности, скрытая пылью и обломками, могла слиться со звездой-компаньоном или получать материал от соседней звезды. Это создает сложные магнитные поля и порождает джеты, что может объяснить, как умирающая звезда все еще имеет достаточно энергии для такой динамичной активности.
Это лишь гипотезы. Полный спектр процессов, формирующих планетарные туманности, пока не ясен. Следующим шагом станет наблюдение за центром туманности с помощью аппарата Джеймс Уэбб, так как инфракрасный свет звезды может проникать сквозь пыль. Это поможет найти дальнейшие ключи к истории создания, которая повторяется в нашей Вселенной, где процессы формирования дают представление об истории и влиянии звездной активности.
Звезды, подобные нашему Солнцу, расширяются в красных гигантов и образуют планетарные туманности. Выброшенные в межзвездную среду углерод и другие элементы послужат для формирования звездных систем и планет в будущем. Новое исследование и аналогичные анализы могут продемонстрировать процесс формирования материалов для будущих звездных систем и истоки строительных блоков нашей Солнечной системы миллиарды лет назад.