Мъглявината Котешко око, видяна в 3D


Мъглявината Котешко око, видяна в 3D

Паралелно сравнение на триизмерния модел на мъглявината Котешко око, създаден от Клермонт, и мъглявината Котешко око, снимана от космическия телескоп Хъбъл. С уважение към: Ryan Clairmont (вляво), НАСА, ESA, HEIC и екипът на наследството на Хъбъл (STScI/AURA) (вдясно)

Изследователите са създали първия компютърно генериран триизмерен модел на мъглявината Котешко око, разкриващ чифт симетрични пръстени, опасващи външната обвивка на мъглявината. Симетрията на пръстените предполага, че те са били образувани от прецесираща струя, предоставяйки убедителни доказателства за двойна звезда в центъра на мъглявината. Проучването е ръководено от Райън Клермонт, който наскоро завърши средно училище в Съединените щати, и е публикувано в Месечни известия на Кралското астрономическо дружество.

Планетарен мъглявина се образува, когато умираща звезда със слънчева маса изхвърля външния си слой от газ, създавайки цветна структура, подобна на черупка, отличителна за тези обекти. Мъглявината Котешко око, известна още като NGC 6543, е една от най-сложните известни планетарни мъглявини. Той е на малко повече от 3000 светлинни години от Земята и може да се види в съзвездието Дракон. Мъглявината Котешко око също е заснета от космическия телескоп Хъбъл с висока разделителна способност, разкривайки сложна структура от възли, сферични черупки и подобни на дъги нишки.

Мистериозната структура на мъглявината обърка астрофизиците, тъй като не можеше да бъде обяснена от приетите по-рано теории за образуването на планетарна мъглявина. По-нови изследвания показаха, че прецесиращите струи са потенциални механизми за оформяне в сложни планетарни мъглявини като NGC 6543, но липсваше подробен модел.

Райън Клермонт, астрономически ентусиаст, реши да се опита да установи подробната 3D структура на Котешкото око, за да разбере повече за потенциалния механизъм, който му придава сложната форма. За да направи това, той потърси помощта на д-р Волфганг Щефен от Националния автономен университет на Мексико и Нико Конинг от университета в Калгари, които разработиха SHAPE, софтуер за 3D астрофизично моделиране, особено подходящ за планетарни мъглявини.

За да реконструират триизмерната структура на мъглявината, изследователите са използвали спектрални данни от Националната обсерватория Сан Педро Мартир в Мексико. Те предоставят подробна информация за вътрешното движение на материала в мъглявината. Заедно с тези данни и изображения от космическия телескоп Хъбъл, Клермонт конструира нов 3D модел, установявайки, че пръстени от газ с висока плътност са увити около външната обвивка на Котешкото око. Изненадващо, пръстените са почти идеално симетрични един спрямо друг, което предполага, че са образувани от струя – поток от газ с висока плътност, изхвърлен в противоположни посоки от централната звезда на мъглявината.

Струята показа прецесия, подобна на люлеещото се движение на въртящ се връх. Докато струята се клатеше или прецесираше, тя очертаваше кръг, създавайки пръстените около Котешкото око. Данните обаче показват, че пръстените са само частични, което означава, че прецесиращата струя никога не е завършила пълно завъртане на 360 градуса и че появата на струите е само краткотраен феномен. Продължителността на изтичането е важна част от информацията за теорията на планетарните мъглявини. Тъй като само двойни звезди могат да захранват прецесираща струя в планетарна мъглявина, констатациите на екипа са силно доказателство, че система от този тип съществува в центъра на Котешкото око.

Тъй като ъгълът и посоката на струята се промениха с времето, тя вероятно формира всички характеристики, наблюдавани в Котешкото око, включително струите и възлите. Използвайки триизмерния модел, изследователите успяха да изчислят наклона и ъгъла на отваряне на прецесиращата струя въз основа на ориентацията на пръстените.

Райън Клермонт, водещ автор на статията и сега бъдещ студент в Станфордския университет, казва: „Когато за първи път видях мъглявината Котешко око, бях изумен от нейната красива, идеално симетрична структура. Бях още по-изненадан, че нейната 3D структура беше не е напълно разбран.”

Той добавя: „Беше много възнаграждаващо да мога да правя собствени астрофизични изследвания, които действително оказват влияние в областта. Прецесиращите струи в планетарните мъглявини са относително редки, така че е важно да разберем как те допринасят за оформянето на по-сложни системи като Котешкото око. В крайна сметка, разбирането как се образуват дава представа за евентуалната съдба на нашето Слънце, което само по себе си един ден ще се превърне в планетарна мъглявина.”


Изображение: Хъбъл наблюдава в небето


Повече информация:
Ryan Clairmont et al, Морфокинематично моделиране на точково-симетричното Котешко око, NGC 6543: Пръстеноподобни останки от прецесираща струя, Месечни известия на Кралското астрономическо дружество (2022). DOI: 10.1093/mnras/stac2375

Цитат: Мъглявината Котешко око, видяна в 3D (2022 г., 21 септември), извлечена на 23 септември 2022 г. от https://phys.org/news/2022-09-cat-eye-nebula-3d.html

Този документ е обект на авторско право. Освен всяко честно отношение за целите на частно проучване или изследване, никоя част не може да бъде възпроизвеждана без писмено разрешение. Съдържанието се предоставя само за информационни цели.