eso1244uk — Науковий реліз

Виберіть мову:

Розгадка космічного "розбризкувача"

Дивна пара старіючих зірок витворює вельми чудернацьку планетарну туманність

8 листопада 2012 р.

Астрономи, використавши Дуже Великий Телескоп (VLT) ESO, виявили дві зорі, що обертаються навколо спільного центра мас у середині однієї із найбільш чудернацьких планетарних туманностей. Нове дослідження підтверджує давно обговорювану теорію про те, що саме визначає видовищні симетричні форми матерії, викинутої у космічний простір. Результати дослідження опубліковані у журналі Science за 9 листопада 2012 року.

Планетарні туманності [1] є сяючими газовими оболонками навколо білих карликів - зірок сонячного типу на кінцевих стадіях їх існування. Fleming 1 являє собою чудовий приклад останньої, що має чудернацькі симетричні струмені (джети) [2], переплетені у вузлуваті вигнуті візерунки. Вона розташована у південному сузір'ї Центавра і була відкрита трохи більше століття тому Вільяміною Флемінг [3], колишньою покоївкою, котра була прийнята в обсерваторію Гарвардського коледжу, показавши свою здатність до астрономії.

Астрономи вже давно обговорюють, як можуть утворюватись подібні симетричні струмені, але досі не було досягнуто консенсусу. Наразі дослідницька група під керівництвом Генрі Боффіна (ESO, Чилі), поєднавши нові спостереження Fleming 1 від Дуже Великикого Телескопа (VLT) із існуючим комп'ютерним моделюванням, вперше докладно пояснила утворення цих химерних форм.

Команда використовувала VLT ESO щоб вивчати світло, котре йде від центральної зорі. Науковці виявили, що Fleming 1 у своєму центрі ймовірно має не одного, а двох білих карликів, котрі обертаються навколо спільного центра мас із періодом 1.2 доби. Хоча подвійні зорі в серцях планетарних туманностей були виявлені раніше, системи із двох білих карликів, котрі обертаються один навколо іншого, зустрічаються дуже рідко [4].

"Походження красивих та хитромудрих форм Fleming 1 та подібних об'єктів було спірним протягом багатьох десятиліть",- говорить Генрі Боффін. "Астрономи і раніше допускали існування подвійної зорі в центрі цієї туманності, але вони завжди думали, що в цьому випадку пара буде добре розділеною із орбітальним періодом в десятки років або іще довшим. Завдяки нашій моделі та спостереженням, котрі дозволили нам розглянути цю незвичайну систему в найменших подробицях та проникнути в надра туманності, ми знайшли зоряну пару, котра в кілька тисяч разів тісніша".

Коли зоря із масою до восьми разів більшою, ніж у Сонця, наближається до кінця свого життєвого циклу, вона скидає свої зовнішні оболонки та починає втрачати масу. Це дозволяє гарячому внутрішньому ядру ​​зорі випромінювати сильніше. Воно і є причиною планетарної туманності - яскравого світіння газового кокону, котрий розширюється.

Хоча зорі мають сферичну форму, багато планетарних туманностей разюче складні: із вузлами, волокнами та інтенсивними струменями викинутої матерії, що утворює хитромудрі візерунки. Деякі із найбільш чудернацьких туманностей, в тому числі Fleming 1, мають центрально-симетричні структури [5]. Для даної планетарної туманності це означає, що речовина викидається із обох полюсів центральній області у вигляді S-подібних струменів. Нове дослідження показує, що ці структури Fleming 1 є результатом тісної взаємодії між центральними зорями. Ось така дивовижна "лебедина пісня" зоряної пари.

"Це найбільш яскравий випадок подвійної центральної зорі, для якого моделювання правильно передбачило формування навколишньої туманності по-справжньому дивовижної структури",- пояснює співавтор Брент Мішальскі із SAAO та SALT (Південна Африка).

Пара зірок у центрі даної туманності є життєво важливою для пояснення наявної структури. В процесі старіння зорі розширювались. У деякий проміжок часу, одна із них виступала в якості "зоряного вампіра", висмоктуючи матерію зі свого компаньйона. Ця речовина текла у бік "вампіра", оточуючи його так званим "акреційним диском" [6]. Оскільки дві зорі мають спільну орбіту, вони взаємодіяли із цим диском, в результаті чого він себе вів наче та дзига, що коливається під час обертання (тип руху, званий "прецесія"). Цей рух впливає на поведінку будь-якої матерії, котра виштовхується назовні від полюсів зоряної системи у вигляді струменів. Дане дослідження підтверджує, що прецесія акреційних дисків у подвійних системах є причиною появи чудернацьких симетричних структур навколо планетарних туманностей, схожих на Fleming 1.

Проникливі зображення від VLT також привели до відкриття вузловатого кільця матерії у внутрішніх частинах туманності. Подібні кільця існують і в інших сім'ях подвійних зоряних систем, явлюючись ознакою присутності зоряної пари.

"Наші результати приносять іще одне підтвердження ролі взаємодії компонентів зоряної пари у формуванні структури, а можливо навіть і у самому виникненні планетарної туманності",- укладає Боффін.

Примітки

[1] Планетарні туманності не мають нічого спільного із планетами. Назва виникла у вісімнадцятому столітті, оскільки деякі із цих об'єктів нагадували диски далеких планет під їх час спостережень через невеликі телескопи.

[2] "Джети" є дуже швидкими струменями газу, котрий викидається із центральних частин планетарних туманностей. Вони часто колімовані, тобто матерія виходить паралельними потоками. Це означає, що під час поширення у просторі вони майже не розсіюються.

[3] Fleming 1 названа на честь шотландського астронома Вільяміни Флемінг, яка відкрила її у 1910 році. Вільяміна спочатку працювала покоївкою директора обсерваторії Гарвардського коледжу у 1880-х роках. Пізніше Флемінг була найнята в астрономічну обсерваторію для обробки даних в якості однієї із "Гарвардських Обчислювальниць"- групи кваліфікованих жінок-співробітниць для проведення математичних розрахунків та діловодства. За час своєї роботи вона відкрила численні астрономічні об'єкти, в тому числі 59 газових туманностей, більше 310 змінних зірок та 10 нових. Всі ці відкриття отримали широке визнання. Даний об'єкт також має безліч інших назв, у тому числі PN G290.5+07.9, ESO 170-6, Hen 2-66.

[4] Група вивчала зорі із використанням інструменту FORS на Дуже Великому Телескопі (VLT) в обсерваторії ESO Паранал в Чилі. Вчені не тільки приймали зображення об'єкта, вони також розділити їх на кольорові складники для отримання інформації про рухи, температуру та хімічний склад центрального тіла.

Було встановлено, що головний та вторинний компоненти зоряної системи мають маси приблизно 0.5-0.86 та 0.7-1.0 мас Сонця відповідно. За результатими вивчення світла від обох зірок та досліджень яскравості системи, науковці виключили можливість існування "нормальної" зорі, як наше Сонце, в надрах туманності. Зміна яскравості зоряної системи під час її обертання дуже крихітна. Нормальна зоря нагрівалась би її компаньоном - гарячим білим карликом. Оскільки вона була б обернена до нього завжди одним боком, як Місяць до Землі, то до нас вона б поверталась то "гарячою світлою", то "холодною темною" стороною, через що ми б легко бачили регулярні зміни яскравості. Але таке не спостерігаємо, тому дуже ймовірно, що в центрі туманності перебуває пара білих карликів - рідкісна екзотична знахідка.

[5] У цьому випадку кожна частина туманності має точну подобу на тій же відстані від зірки, але у протилежному напрямку: подібна симетрія має місце у звичайній колоді гральних карт.

[6] Такий диск утворюється, коли потік матерії, що покидає зорю, заповнює певні межі, відомі як "порожнина Роша". У цій порожнині вся речовина пов'язана зі своєї зорею силами тяжіння, котрі не дають її покинути. Коли порожнина Роша геть заповнена речовиною, то матерія за її межами відкидується від зорі, а потім захоплюється довколишніми тілами. Наприклад, таким тілом може бути друга зоря подвійної системи, котра й сформує акреційний диск.

Детальніше

Дане дослідження представлене у статті “An Interacting Binary System Powers Precessing Outflows of an Evolved Star”, H. M. J. Boffin et al., котра вийшла в журналі Science за 9 листопада 2012.

Науково-дослідна група у складі H. M. J. Boffin (European Southern Observatory, Chile), B. Miszalski (South African Astronomical Observatory; Southern African Large Telescope Foundation, South Africa), T. Rauch (Institute for Astronomy and Astrophysics, University of Tübingen, Germany), D. Jones (European Southern Observatory, Chile), R. L. M. Corradi (Instituto de Astrofísica de Canarias; Departamento de Astrofísica, Universidad de La Laguna, Spain), R. Napiwotzki (University of Hertfordshire, United Kingdom), A. C. Day-Jones (Universidad de Chile, Chile) та J. Köppen (Observatoire de Strasbourg, France).

2012 рік ознаменований 50-ю річницею заснування Європейської Південної Обсерваторії (ESO). 
ESO, Європейська Південна Обсерваторія - це передова міжурядова астрономічна організація в Європі та найбільш продуктивна астрономічна обсерваторія світу. Її підтримує 15 країн: Австрія, Бельгія, Бразилія, Чеська Республіка, Данія, Франція, Фінляндія, Німеччина, Італія, Нідерланди, Португалія, Іспанія, Швеція, Швейцарія та Сполучене Королівство. ESO здійснює ініціативну програму, зосереджену на проектуванні, будівництві та експлуатації потужних наземних спостережних об'єктів, що дозволяє астрономам робити важливі наукові відкриття. ESO також відіграє провідну роль у сприянні та організації співробітництва в астрономічних дослідженнях. ESO працює на трьох унікальних, світового класу обсерваторіях в Чилі: Ла Сілла, Паранал і Чахнантор. На горі Паранал, в ESO працює Дуже Великий Телескоп - найбільш передова в світі астрономічна обсерваторія видимого діапазону та VISTA - найбільший оглядовий телескоп в світі. ESO є європейським партнером просунутого астрономічного радіотелескопу ALMA, найбільшого існуючого астрономічного проекту. В даний час, ESO планує 40 метрового класу Європейський Надзвичайно Великий Телескоп E-ELT (оптичний та ближній ІЧ діапазони), який стане "найбільшим в світі оком у небо".

Посилання

Контакти

Oleg Maliy
NGO Zaporozhye Astronomical Club Altair
Zaporozhye, Ukraine
Телефон: +380 67 1371070
Email: astroclubzp@gmail.com

Henri Boffin
ESO
Santiago, Chile
Телефон: +56 2 463 3126
Email: hboffin@eso.org

David Jones
ESO
Santiago, Chile
Телефон: +56 2 463 3086
Email: djones@eso.org

Richard Hook
ESO, La Silla, Paranal, E-ELT & Survey Telescopes Press Officer
Garching bei München, Germany
Телефон: +49 89 3200 6655
Стільниковий: +49 151 1537 3591
Email: rhook@eso.org

Переклад прес-релізу ESO eso1244.
Bookmark and Share

Про реліз

Реліз №:eso1244uk
Назва:Fleming 1, PN G290.5+07.9
Тип:• Milky Way : Nebula : Type : Planetary
Facility:Very Large Telescope
Science data:2012Sci...338..773B

Зображення

The planetary nebula Fleming 1 seen with ESO’s Very Large Telescope
The planetary nebula Fleming 1 seen with ESO’s Very Large Telescope
тільки на англійській
The planetary nebula Fleming 1 in the constellation of Centaurus (The Centaur)
The planetary nebula Fleming 1 in the constellation of Centaurus (The Centaur)
тільки на англійській
Wide-field view of the sky around the planetary nebula Fleming 1
Wide-field view of the sky around the planetary nebula Fleming 1
тільки на англійській
Artist’s view of how a planetary nebula’s wobbling jets are sculpted
Artist’s view of how a planetary nebula’s wobbling jets are sculpted
тільки на англійській

Відео

Zooming in on the planetary nebula Fleming 1
Zooming in on the planetary nebula Fleming 1
тільки на англійській
A close-up view of the planetary nebula Fleming 1 seen with ESO’s Very Large Telescope
A close-up view of the planetary nebula Fleming 1 seen with ESO’s Very Large Telescope
тільки на англійській
Artist’s view of how a planetary nebula’s wobbling jets are sculpted
Artist’s view of how a planetary nebula’s wobbling jets are sculpted
тільки на англійській

Також дивіться наші