JWST досліджує структуру Кільцевої туманності

Міжнародна група астрономів використовувала космічний телескоп Джеймса Вебба (JWST) для спостереження за планетарною туманністю NGC 6720, більш відомою як Кільцева туманність. Кампанія спостережень, описана в статті на сервері підготовки до друку arXiv, виявила безліч структурних деталей цієї туманності.

Планетарні туманності (PNe) — це оболонки газу та пилу, що розширюються, які були викинуті із зірки в процесі її еволюції від зірки головної послідовності до червоного гіганта або білого карлика. Вони відносно рідкісні, але важливі для астрономів, які вивчають хімічну еволюцію зірок і галактик.

Розташована на відстані близько 2600 світлових років від Землі в сузір’ї Ліри, Кільцева туманність є добре відомим PN зі складною морфологією. Її зірка є білим карликом з масою не менше 0,58 маси Сонця, ефективною температурою 135 000К і світністю на рівні 310 сонячних світимостей. Попередні спостереження показали, що білий карлик зараз знаходиться у фазі швидкого згасання і що частина іонізованої туманності, ймовірно, рекомбінує.

У середині 2022 року група астрономів під керівництвом Роджера Вессона з Кардіффського університету, Велика Британія, спостерігала за Кільцевою туманністю за допомогою JWST, щоб отримати більше уявлень про її природу. Спостереження проводилися в рамках програми Загальних спостерігачів (GO) циклу 1.

«Ми повідомляємо тут про JWST-зображення Кільцевої туманності, NGC 6720, з використанням 13 фільтрів від 1,6 мкм до 25 мкм», — пишуть дослідники в статті.

Зображення показали, що Кільцева туманність має внутрішню порожнину та оболонку, в якій приблизно 20 000 щільних згустків містять до половини загальної маси. Зображення також показало наявність тонкого кільця можливого викиду поліциклічних ароматичних вуглеводнів (ПАВ) і гало, яке містить близько 10 концентричних дуг і 400 спалахів.

Аналізуючи отримані зображення, астрономи виявили, що центральна порожнина містить високоіонізований газ і демонструє дві лінійні структури. Загалом порожнина має приблизно круглу структуру з радіусом приблизно 25 кутових секунд. Раковина, що оточує цю порожнину, є широкою областю з чітко вираженим внутрішнім і зовнішнім краєм, що має еліптичну форму.

Виявилося, що центр Кільцевої туманності зміщений на дві кутові секунди на північний захід від центральної зірки. Астрономи припускають, що таке зміщення може бути викликане початковою втратою маси, іонізацією та гарячим зоряним вітром.

Що стосується центральної зірки, то спостереження JWST показали, що це потрійна система. Ґрунтуючись на зображеннях, дослідники виявили, що зірка має подвійний компаньйон приблизно на відстані 35 астрономічних одиниць і віддаленого супутника власного руху на відстані приблизно 14 400 астрономічних одиниць, який, як припускається, є зіркою головної послідовності М2–М4 малої маси.

За словами авторів статті, їхні висновки підтверджують, що PNe загалом може містити велику різноманітність структур і фаз, від високоіонізованого гарячого газу до щільних молекулярних згустків. Джерело