Nieukończony teleskop i przypadkowe odkrycie. Jak umierająca gwiazda zwraca materię
Astronomowie skupieni w Dragonfly Focuced Research Organization (DFRO) z Santa Fe zarejestrowali wyjątkowy proces, który od dawna umykał obserwacjom – moment, w którym szczątki umierającej gwiazdy są rozrywane i wchłaniane przez otaczający ją gaz. Zjawisko takie zarejestrowano w znajdującej się 650 lat świetlnych od Ziemi Mgławicy Ślimak, jednej z najbliższych nam i najlepiej poznanych mgławic.
Charakterystyczna Mgławica Ślimak, przypominająca wielkie oko, powstała z materii wyrzuconej przez gwiazdę zbliżającą się do kresu życia. W jej centrum pozostał biały karzeł. I choć jasny Ślimak znany jest od dekad, to jej słabo świecące zewnętrzne halo skrywało niezauważoną dotychczas strukturę.
Naukowcy z DFRO dokonali swojego odkrycia nie w ramach rutynowych badań naukowych, a podczas testu dopiero co budowanego teleskopu MOTHRA (Modular Optical Telephoto Huperspectral Robotic Array), który powstaje w Obserwatorium El Sauce w Chile. Instrument ten ma docelowo składać się z 1140 wysokiej klasy teleobiektywów Canon 400mm f/2.8. Razem będą działały jak pojedyncze zwierciadło o średnicy 4,8 metra.
W momencie prowadzenia testowych obserwacji działało tylko 5 z docelowych 30 modułów. Jako że każdy moduł składa się z 38 obiektywów, łatwo policzyć, że działało 190 obiektywów, w tym 90 z filtrem H-alfa (docelowo ma ich być 504). I to właśnie w linii wodoru alfa (Hα) o długości 656,3 nm, dokonano odkrycia. Na wschodniej stronie zewnętrznego halo mgławicy naukowcy zauważyli 22 łuki uderzeniowe. To skutek oddziaływania z gazem materii wyrzuconej niegdyś przez gwiazdę.
Kluczowym odkryciem jest spostrzeżenie, że charakter tych łuków zmienia się wraz z odległością od miejsca, w którym znajdowała się gwiazda. Te położone bliżej białego karła są duże, cienkie i wyraźne. Im dalej od centrum stają się mniejsze, bardziej rozmyte i poszarpane. Autorzy badań interpretują to jako bezpośredni dowód erozji i fragmentacji materii wyrzuconej przez gwiazdę. Gęste chmury gazu, oddalając się od miejsca eksplozji, są coraz bardziej rozrywane przez kolizje z ośrodkiem międzygwiezdnym.
Na podstawie obserwacji uczeni szacują, że pojedynczy fragment wyrzuconej materii pozostaje spójny jedynie przez 10 tysięcy lat od chwili napotkania otaczającego gazu. Po tym czasie zostaje w większości rozproszony i wymieszany z ośrodkiem międzygwiazdowym. To pierwsze bezpośrednie oszacowanie tempa tego procesu, który decyduje o tym, jak szybko pierwiastki wytworzone we wnętrzach gwiazd trafią do przestrzeni kosmicznej, by stać się w przyszłości budulcem nowych obłoków, gwiazd czy planet.
Szczegóły badań opublikowano w Nature.
Komentarze (0)