Ölmekte olan bir yıldızın kalıntılarındaki karmaşık ayrıntılar

NASA‘S James Webb Uzay Teleskobu Halka bulutsusunun karmaşık ayrıntılarını ortaya çıkararak, ikili yoldaşların gezegenimsi bulutsuların karmaşık yapılarını şekillendirmedeki rolünü ortaya koyuyor.

NASA’nın James Webb Uzay Teleskobu, gezegenimsi bulutsuların en ünlü örneklerinden biri olan Halka Bulutsusu’nun görüntülerini elde etti. Webb’in ilk görüntülerinden biri olan Güney Halka Bulutsusu’na çok benzeyen Halka Bulutsusu, ölmekte olan bir yıldızın son aşamalarının karmaşık yapılarını sergiliyor. Cardiff Üniversitesi’nden Roger Wesson bize güneş benzeri yıldızın yıldız yaşam döngüsünün bu aşaması hakkında daha fazla bilgi veriyor ve Webb’in gözlemlerinin kendisine ve meslektaşlarına bu nesnelerin oluşumu ve evrimi hakkında nasıl değerli bilgiler sağladığını ve bu nesnelerin oluşumunda kilit rol oynadığını öne sürüyor. ikili arkadaşlar.

Gezegenimsi bulutsuların bir zamanlar merkezinde ölmekte olan tek bir yıldız bulunan basit, yuvarlak cisimler olduğu düşünülüyordu. Adlarını küçük teleskoplarla bakıldığında belirsiz, gezegen benzeri görünümlerinden alıyorlardı. Sadece birkaç bin yıl önce bu yıldız hala kaybedilen bir kırmızı devdi. Son bir veda olarak, dışarı atılan gazın bu sıcak merkezi iyonlaşır veya ısınır ve nebula renkli bir ışık emisyonuyla karşılık verir. Ancak son gözlemler çoğu gezegenimsi bulutsunun inanılmaz karmaşıklık sergilediğini göstermektedir. Şu soru ortaya çıkıyor: Nasıl olur da? Küresel bir yıldız bu kadar karmaşık ve hassas küresel olmayan yapılar yaratabilir mi?

Halka Bulutsusu’nun Webb’in MIRI (Orta Kızılötesi Alet) aygıtından alınan bu yeni görüntüsü, Halka Bulutsusu’nun dış bölgelerindeki eşmerkezli özelliklerdeki belirli ayrıntıları ortaya çıkarıyor. Ana halkanın dış kenarının arkasında kabaca on eşmerkezli kemer bulunmaktadır. Yayların, merkezdeki yıldızın, Dünya ile Plüton arasındaki mesafeye benzer bir mesafede yörüngede dönen düşük kütleli bir yoldaş yıldızla etkileşiminden kaynaklandığı düşünülüyor. CSA, M. Barlow (Londra Üniversitesi Koleji), N. Cox (ACRI-ST), R. Wesson (Cardiff Üniversitesi)

“Halka Bulutsusu, gezegenimsi bulutsuların gizemlerinden bazılarını çözmek için ideal bir hedef. Yakınlardadır, yaklaşık 2.200 ışıkyılı uzaklıkta ve parlaktır; açık bir yaz akşamında kuzey yarımküreden ve güneyin büyük bir kısmından dürbünle görülebilmektedir. ESSENCE ekibi (JWST döneminde Evrimleşen Yıldızlar ve Bulutsuları) olarak adlandırılan ekibimiz, gezegenimsi bulutsular ve ilgili nesneler konusunda uzmanlardan oluşan uluslararası bir gruptur. Halka Bulutsusu gezegenimsi bulutsulara çok iyi uyduğu için Webb’in gözlemlerinin paha biçilmez bilgiler sağlayacağını biliyorduk. Webb’in NIRCam (Yakın Kızılötesi Kamera) ve MIRI (Yakın Kızılötesi Kamera) cihazlarının görüş alanı, orta-kızılötesi cihaz, benzeri görülmemiş mekansal konumlarda incelememize olanak sağlıyor. Ayrıntılar. Gözlemleme teklifimiz (GBP 1558) kabul edildi ve Webb, 12 Temmuz 2022’de bilim operasyonlarının başlamasından birkaç hafta sonra Halka Bulutsusu’nun görüntülerini yakaladı.

“Görüntüleri ilk gördüğümüzde, içindeki ayrıntıların miktarı karşısında hayrete düştük. Bulutsuya adını veren parlak halka, her biri yaklaşık olarak Dünya büyüklüğünde olan yaklaşık 20.000 bireysel yoğun moleküler hidrojen gazı kümesinden oluşuyor.” Halkanın içinde polisiklik aromatik hidrokarbonlardan veya PAH’lardan kaynaklanan dar bir emisyon bandı bulunur. Polisiklik aromatik hidrokarbonlar, bunlar Halka Bulutsusu’nda oluşmasını beklemeyeceğimiz karmaşık karbon taşıyan moleküllerdir. Parlak halkanın dışında tuhaf şeyler görüyoruz ” Kızılötesinde belirgin olan ancak kızılötesinde çok zayıf bir şekilde görülebilen, merkezdeki yıldızdan doğrudan uzağa işaret eden tümsekler” Hubble uzay teleskobu Resimler. Bunun, sıcak merkezi yıldızdan gelen doğrudan, yoğun radyasyondan korunan halkanın daha yoğun kısımlarının gölgelerinde oluşabilen parçacıklardan kaynaklanabileceğini düşünüyoruz.

“MIRI görüntülerimiz bize, parlak halkanın dışındaki soluk moleküler halenin şimdiye kadarki en net ve en keskin resmini sağladı. Şaşırtıcı keşif, bu soluk halenin içinde düzenli aralıklara sahip on kadar eşmerkezli özelliğin bulunmasıydı. Bu yaylar yaklaşık olarak her 280 saniyede bir oluşmuş olmalı. Merkezi yıldız dış katmanlarını dökerken, tek bir yıldız gezegenimsi bulutsuya dönüştüğünde, bu tür bir zaman periyoduna sahip olduğunu bildiğimiz bir süreç yok.Bunun yerine, bu halkalar, onun içinde bir yoldaş yıldızın olması gerektiğini gösteriyor. Sistem, merkezdeki yıldızın çevresinde merkez yıldızın çevresinde dönen bir sistemdir. Plüton güneşimizden yapıyor. Ölmekte olan yıldız atmosferini dökerken, eşlik eden yıldız da bu çıkışı şekillendirip şekillendirdi. Daha önceki hiçbir teleskop bu incelikli etkiyi tespit edecek hassasiyete ve uzaysal çözünürlüğe sahip değildi.

“Peki küresel bir yıldız, Halka Bulutsusu gibi düzenli ve karmaşık bulutsuları nasıl oluşturdu? İkili bir yoldaştan biraz yardım, cevabın bir parçası olabilir.”

Yazarlar

• Roger Wesson, Birleşik Krallık’taki Cardiff Üniversitesi Fizik ve Astronomi Okulu’nda Araştırma Görevlisi ve ESSENcE Ortak Araştırmacısıdır.
• Mikako Matsuura, İngiltere’deki Cardiff Üniversitesi Fizik ve Astronomi Okulu’nda Okuyucu (Doçent eşdeğeri) ve ESSENcE Yardımcı Araştırmacısıdır.
• Albert Zylstra, İngiltere’deki Manchester Üniversitesi’nde Astrofizik Profesörü ve ESSENcE programında Araştırma Görevlisidir.

Not: Bu makale, henüz hakem incelemesi sürecinden geçmemiş, devam eden bir web biliminden elde edilen verileri vurgulamaktadır.