Ученые создали модель уникальной туманности Кошачий глаз и обнаружили нечто странное
Новая модель выявила механизмы, которые сформировали некоторые из ранее необъяснимых аспектов структуры туманности.
Туманность Кошачий глаз, также известная как NGC 6543, является планетарной туманностью. Однако она вообще не связана с планетами; этот термин возник лишь потому, что их круглая форма напоминает планеты визуально. Такие туманности — это то, что остается после того, как звезда исчерпает топливо для сгорания и достигнет конца своей жизни.
Хотя планетарные туманности имеют общие характеристики, туманность Кошачий глаз является одним из самых сложных примеров, обнаруженных на сегодняшний день. В целом он имеет круглую форму, но в ее внутренней части преобладает ромбовидная структура, похожая на зрачок кошачьего глаза, заполненная узлами, раковинами и нитями.
Как рождаются туманности
Это также одна из наиболее изученных туманностей на небе, но некоторые аспекты ее структуры все еще вызывают недоумение. Их нелегко объяснить в рамках существующей модели формирования планетарных туманностей, называемой моделью взаимодействующих звездных ветров. Согласно этой модели, звезда раздувается до красного гиганта (как Бетельгейзе) и создает медленный звездный ветер, который выталкивает звездный материал в космос. Затем, в конце этой стадии жизни, звезда выбрасывает свой внешний материал в космос, а ядро, больше не поддерживаемое внешним давлением ядерного синтеза, коллапсирует под действием гравитации, образуя белый карлик.
Очень горячий белый карлик генерирует быстрый звездный ветер, который врезается в материал при более медленном ветре, сотрясая газ и создавая оболочки. Однако почти идеально симметричная биполярная форма туманности Кошачий глаз не соответствует этой модели.
Новые исследования
Райан Клермонт, который планирует поступить в Стэнфордский университет, заручился помощью астрономов Вольфганга Штеффена из Национального автономного университета Мексики и Нико Конинга из Университета Калгари в Канаде и использовал программное обеспечение для астрофизического моделирования SHAPE, чтобы деконструировать то, что происходит внутри центральной области туманности Кошачий глаз.
Трехмерная модель, которую они построили, выявила кое-что интересное: спиралевидные кольца газа высокой плотности, частично обернутые вокруг внешней оболочки туманности, симметрично расположенные вокруг двух ее лепестков. Эта симметрия предполагает, что кольца являются результатом высокоскоростных струй, выброшенных из полюсов звезды в центре Кошачьего глаза. Поскольку звезда, породившая их, раскачивалась, как волчок — движение, называемое вращательной прецессией, — это привело к тому, что струи вышли в форме спирали.
Их незавершенность означает, что струи извергались лишь на короткое время, прежде чем были прерваны.
Единственный известный объект, который может создавать прецессирующий джет в планетарной туманности, — это двойная звезда. Звезда в центре Кошачьего глаза считается звездой типа Вольфа-Райе, еще не совсем белым карликом, но не за горами, все еще теряющей массу по мере сжигания последних запасов топлива. Такие звезды в сочетании с другой звездой могут создавать поистине впечатляющие туманности.
Предыдущие исследования предполагали, что в сердце туманности Кошачий глаз может скрываться двойной компаньон. Это новое открытие поддерживает эту интерпретацию. Будущие наблюдения и анализ смогут учесть эту модель, чтобы лучше интерпретировать странную динамику этого очаровательного призрака угасшей звезды.
