Komunikat prasowy

Dziwne struktury w Mgławicy Saturn

27 września 2017

Spektakularna mgławica planetarna NGC 7009, znana jako Mgławica Saturn, wyłania się z ciemności niczym seria baniek mydlanych o dziwnych kształtach rozświetlonych odcieniami różu i błękitu. Kolorowe zdjęcie zostało uzyskane potężnym instrumentem MUSE na teleskopie VLT, który należy do ESO. Wykonano je w ramach badań mających na celu opracowanie po raz pierwszy mapy pyłu wewnątrz mgławicy planetarnej. Mapa, która pokazuje bogactwo zawiłych struktur w pyle, w tym takich jako otoczki, halo, czy dziwne struktury o kształtach fal, pomoże astronomom w zrozumieniu, w jaki sposób mgławice planetarne uzyskują swoje dziwne kształty i symetrie.

Mgławica Saturn jest położona około 5000 lat świetlnych od nas w kierunku gwiazdozbioru Wodnika. Jej nazwa wywodzi się od dziwnego kształtu, który przypomina planetę z pierścieniami, uważaną przez wielu za najpiękniejszą.

Ale w rzeczywistości mgławice planetarne nie mają nic wspólnego z planetami. Mgławica Saturn była kiedyś małomasywną gwiazdą, która pod koniec swojego życia rozdęła się do czerwonego olbrzyma i zaczęła odrzucać swoje zewnętrzne warstwy. Materia ta została wywiana przez silne wiatry gwiazdowe i zenergetyzowana przez promieniowanie ultrafioletowe od pozostałego gorącego jądra, co wytworzyło okołogwiazdową mgławicę pyłu i kolorowego, gorącego gazu. W sercu Mgławicy Saturn znajduje się, widoczna na zdjęciu, skazana na swój los gwiazda, będąca w trakcie procesu stawania się białym karłem [1].

Aby lepiej zrozumieć, w jaki sposób mgławice planetarne są formowane w takie dziwne kształty, międzynarodowy zespół astronomów, którym kierował Jeremy Walsh z ESO, użył instrumentu Multi Unit Spectroscopic Explorer (MUSE), aby zajrzeć z pyłowe zasłony Mgławicy Saturn. MUSE to instrument zainstalowany na jednym z czterech Teleskopów Głównych wchodzących w skład Bardzo Dużego Teleskopu (VLT) w Obserwatorium Paranal w Chile. Jest tak potężny, ponieważ nie tylko tworzy obraz, ale także zbiera informacje o widmie – albo o zakresie barw – światła od obiektu w każdym punkcie obrazu.

Badacze użyli MUSE do utworzenia pierwszych szczegółowych map optycznych gazu i pyłu rozmieszczonego w mgławicy planetarnej [2]. Zdjęcie, które jest jednym z efektów tych prac, pokazuje wiele skomplikowanych struktur, w tym wewnętrzną optyczną otoczkę, zewnętrzną otoczkę i halo. Pokazuje także dwa wcześniej sfotografowane strumienie rozciągające się pomiędzy dwoma krańcami mgławicy wzdłuż długiej osi, kończące się w jasnych „hantlach”.

Co ciekawe, zespół badawczy znalazł także struktury podobne do fal w pyle, który jak dotąd nie zrozumiano w pełni. Pył jest rozmieszczony w całej mgławicy, ale występuje znaczący spadek ilości pyłu na brzegu wewnętrznej otoczki – wydaje się, że jest tam niszczony. Możliwych jest kilka potencjalnych mechanizmów takiej destrukcji. Wewnętrzna otoczka to w zasadzie ekspandująca fala uderzeniowa, zatem być może wbija się w ziarna pyłu, niszcząc je, albo wytwarzając dodatkowy efekt rozgrzewający, co powoduje wyparowanie pyłu.

Wykonanie map gazowych i pyłowych struktur w mgławicach planetarnych pomoże w zrozumieniu ich roli w życiu i śmierci małomasywnych gwiazd, a także będzie pomocne w zrozumieniu przez astronomów, w jaki sposób mgławice planetarne uzyskują swoje dziwne i złożone kształty.

Ale możliwości MUSE wykraczają daleko poza mgławice planetarne. Ten czuły instrument może badać także powstawanie gwiazd i galaktyk we wczesnym Wszechświecie, a także wykonywać mapy rozmieszczenia ciemnej materii w gromadach galaktyk w pobliskiej części Wszechświata. Instrument MUSE wykonał także pierwszą trójwymiarową mapę Filarów Stworzenia w Mgławicy Orzeł (eso1518) i uzyskał obraz widowiskowej kosmicznej kolizji w niedalekiej galaktyce (eso1437).

Uwagi

[1] Mgławice planetarne generalnie żyją krótko, np. Mgławica Saturn będzie istnieć zaledwie przez kilkadziesiąt tysięcy lat, zanim rozproszy się i ochłodzi do takich wartości, że stanie się dla nas niewidzialna. Centralna gwiazda również wtedy osłabnie, bowiem stanie się gorącym białym karłem.

[2] Kosmiczny Teleskop Hubble’a dostarczył wcześniej spektakularnego zdjęcia Mgławicy Saturn — ale, w przeciwieństwie do MUSE, nie pokazał widma w każdym puncie całej mgławicy.

Więcej informacji

ESO jest wiodącą międzyrządową organizacją astronomiczną w Europie i najbardziej produktywnym obserwatorium astronomicznym na świecie. Wspiera je 16 krajów: Austria, Belgia, Brazylia, Czechy, Dania, Finlandia, Francja, Hiszpania, Holandia, Niemcy, Polska, Portugalia, Szwajcaria, Szwecja, Wielka Brytania oraz Włochy. ESO prowadzi ambitne programy dotyczące projektowania, konstrukcji i użytkowania silnych naziemnych instrumentów obserwacyjnych, pozwalając astronomom na dokonywanie znaczących odkryć naukowych. ESO odgrywa wiodącą rolę w promowaniu i organizowaniu współpracy w badaniach astronomicznych. ESO zarządza trzema unikalnymi, światowej klasy obserwatoriami w Chile: La Silla, Paranal i Chajnantor. W Paranal ESO posiada teleskop VLT (Very Large Telescope - Bardzo Duży Teleskop), najbardziej zaawansowane na świecie astronomiczne obserwatorium w świetle widzialnym oraz dwa teleskopy do przeglądów. VISTA pracuje w podczerwieni i jest największym na świecie instrumentem do przeglądów nieba, natomiast VLT Survey Telescope to największy teleskop dedykowany przeglądom nieba wyłącznie w zakresie widzialnym. ESO jest głównym partnerem ALMA, największego istniejącego projektu astronomicznego. Z kolei na Cerro Armazones, niedaleko Paranal, ESO buduje 39-metrowy teleskop ELT (Extremely Large Telescope - Ekstremalnie Wielki Teleskop), który stanie się „największym okiem świata na niebo”.

Linki

• Zdjęcia VLT
• Zdjęcia MUSE
• Komunikat prasowy o pierwszym świetle MUSE

Kontakt

Jeremy Walsh
ESO
Garching bei München, Germany
E-mail: jwalsh@eso.org

Richard Hook
ESO Public Information Officer
Garching bei München, Germany
Tel.: +49 89 3200 6655
Tel. kom.: +49 151 1537 3591
E-mail: rhook@eso.org

Krzysztof Czart (Kontakt dla mediów Polska)
Sieć Popularyzacji Nauki ESO oraz Urania - Postępy Astronomii
Toruń, Polska
Tel.: +48 513 733 282
E-mail: eson-poland@eso.org

Śledź ESO w mediach społecznościowych

Jest to tłumaczenie Komunikatu prasowego ESO eso1731