Последний выдох звезд: ученые приблизились к разгадке построения туманностей

Группа ученых из Манчестерского университета и Университета Гонконга нашла источник загадочного построения звезд вблизи галактического центра.

Выравнивание планетарных туманностей обнаружил десять лет назад манчестерский аспирант Брайан Рис, но до сих пор оно остается необъяснимым.

Новые данные, полученные с помощью Очень большого телескопа Европейской южной обсерватории в Чили и космического телескопа Хаббл, опубликованные в журнале Astrophysical Journal Letters, подтвердили факт выравнивания, а также выявили особую группу звезд, которые за это отвечают, — близкие бинарные звезды.

Планетарные туманности представляют собой облака газа, которые выбрасывают звезды в конце жизни. Наше Солнце, например, тоже образует такую туманность — примерно через пять миллиардов лет. Выброшенные облака являются «призраками» своих умирающих звезд и образуют красивые структуры, такие как песочные часы или бабочка.

Группа исследователей изучила группу так называемых планетарных туманностей, расположенных в Галактической дуге вблизи центра нашего Млечного Пути. Каждая из этих туманностей не связана друг с другом и происходит от разных звезд, которые родились в разное время и проводят свою жизнь в совершенно разных местах. Однако в ходе исследования выяснилось, что многие из их форм выстраиваются на небе одинаково и направлены почти параллельно галактической плоскости (нашему Млечному Пути).

Это совпадает с тем направлением, которое нашел Брайан Рис десятилетие тому назад.

Новое исследование, проведенное под руководством Шуйю Тана (Shuyu Tan), студента Гонконгского университета, показало, что такое выравнивание наблюдается только в планетарных туманностях, имеющих близкую звезду-компаньон. Звезда-компаньон вращается вокруг главной звезды в центре планетарных туманностей по орбите, которая ближе, чем орбита Меркурия к нашему Солнцу.

В планетарных туманностях, не имеющих близких компаньонов, выравнивание не наблюдается, что позволяет предположить, что оно может быть связано с начальным разделением компонентов бинара в момент рождения звезды.

Альберт Зейлстра, соавтор работы и профессор астрофизики Манчестерского университета, сказал:

Эта находка приближает нас к пониманию причин такого загадочного выравнивания.

«Планетарные туманности дают нам возможность заглянуть в самое сердце нашей Галактики, и эта находка углубляет наше понимание динамики и эволюции области выпуклости Млечного Пути.

Формирование звезд в выпуклости нашей галактики — сложный процесс, в котором участвуют различные факторы, такие как гравитация, турбулентность и магнитные поля. До сих пор у нас не было доказательств того, какой из этих механизмов может вызывать этот процесс и порождать такое выравнивание.

Значимость данного исследования заключается в том, что теперь мы знаем, что выравнивание наблюдается именно в этом специфическом подмножестве планетарных туманностей.

С помощью Очень большого телескопа Европейской южной обсерватории с диаметром главного зеркала 8 м исследователи изучили 136 подтвержденных планетарных туманностей в галактической выпуклости — самой обширной части Млечного Пути, состоящей из звезд, газа и пыли.

Кроме того, исследователи повторно изучили и измерили 40 из них из первоначального исследования, используя снимки космического телескопа Хаббл с высоким разрешением.

Профессор Квентин Паркер (Quentin Parker), автор-корреспондент из Университета Гонконга, предполагает, что туманности могут формироваться под воздействием быстрого орбитального движения звезды-компаньона, которая может даже оказаться на орбите внутри главной звезды.

Выравнивание туманностей может означать, что тесная двойная система преимущественно формируется так, что их орбиты находятся в одной плоскости.

Хотя для полного понимания механизмов, лежащих в основе выравнивания, необходимы дальнейшие исследования, полученные результаты являются важным свидетельством наличия постоянного и контролируемого процесса, влияющего на формирование звезд на протяжении миллиардов лет и огромных расстояний.

13.07.2023