Odkryli tajemniczą kosmiczną nekropolię. Struktura z żelaza o niewyobrażalnej skali
Mgławica Pierścień, znana również jako M57, to jeden z najbardziej ikonicznych obiektów na nocnym niebie. Od lat zachwyca amatorów astronomii i profesjonalistów swoimi barwami oraz niemal idealnym, eliptycznym kształtem.
Wydawało się, że o tej chmurze gazu, oddalonej od nas o około 2,6 tys. lat świetlnych, wiemy już niemal wszystko, zwłaszcza po ostatnich, oszałamiających zdjęciach z Teleskopu Jamesa Webba.
Tymczasem najnowsze badania przeprowadzone przez europejski zespół naukowców z University College London (UCL) oraz Uniwersytetu w Cardiff wywracają nasze postrzeganie tego obiektu do góry nogami. W samym centrum mgławicy odkryto bowiem gigantyczną, tajemniczą strukturę z czystego żelaza. Ma kształt pręta lub sztaby i idealnie mieści się w wewnętrznej warstwie eliptycznej mgławicy.
Wyniki tych niezwykle interesujących badań opublikowano właśnie w czasopiśmie Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
Żelazna sztabka o niewyobrażalnej skali
To, co naukowcy dostrzegli dzięki nowatorskim instrumentom, przypomina kształtem podłużną belkę lub pas i idealnie mieści się w wewnętrznej warstwie eliptycznej mgławicy. Choć na zdjęciach w podczerwieni czy świetle widzialnym mogło to umknąć naszej uwadze, dane spektralne nie pozostawiają złudzeń: w sercu Pierścienia leży chmura zjonizowanych atomów żelaza.
Odkrycie to było możliwe dzięki debiutowi technologicznemu na Wyspach Kanaryjskich. Astronomowie wykorzystali instrument WEAVE (WHT Enhanced Area Velocity Explorer), zamontowany na 4,2-metrowym Teleskopie Williama Herschela.
Skala tego zjawiska wymyka się ziemskiej wyobraźni. Ta kosmiczna sztabka ma długość odpowiadającą mniej więcej 500-krotności orbity Plutona wokół Słońca (!!!). Jeszcze bardziej imponująca jest jej masa. Badacze szacują, że ilość żelaza zgromadzona w tej strukturze jest porównywalna z masą całej planety Mars.
Kluczowym elementem był moduł LIFU, czyli wiązka setek światłowodów, która pozwala na jednoczesne badanie widma światła w każdym punkcie mgławicy. Dzięki temu naukowcy mogli rozbić światło docierające z M57 na czynniki pierwsze i stworzyć chemiczną mapę obiektu z niespotykaną dotąd precyzją.
To właśnie podczas przeglądania tych danych dr Roger Wesson i jego zespół zauważyli strukturę, która wcześniej pozostawała ukryta w blasku innych gazów.
Czy to pozostałości po „ugotowanej” planecie?
Największą zagadką pozostaje jednak pytanie: skąd w mgławicy planetarnej wzięło się tyle żelaza i dlaczego uformowało się ono w tak specyficzny kształt? Mgławica Pierścień to w rzeczywistości pośmiertny całun gwiazdy, która wyczerpała swoje paliwo jądrowe i odrzuciła zewnętrzne warstwy gazu.
Warto pamiętać, że podobny los czeka nasze Słońce za około 5 mld lat. Obecność tak dużej ilości żelaza w formie skoncentrowanego pasma sugeruje dwa fascynujące scenariusze, które obecnie rozpalają wyobraźnię astrofizyków.
Pierwsza hipoteza zakłada, że żelazny pas jest wynikiem specyficznego sposobu, w jaki umierająca gwiazda wyrzucała swoją materię. Proces ten mógł być znacznie bardziej ukierunkowany, niż wcześniej sądziliśmy.
Druga teoria jest jednak znacznie bardziej spektakularna i nieco mroczna. Naukowcy spekulują, że żelazna struktura może być duchem dawnej planety skalistej. W tym scenariuszu planeta krążąca wokół gwiazdy została pochłonięta podczas jej ekspansji (fazy czerwonego olbrzyma), a następnie dosłownie wyparowała, zamieniając się w łuk plazmy bogaty w metale.
Jeśli ta hipoteza się potwierdzi, patrzymy właśnie na szczątki świata, który nie przetrwał śmierci swojego słońca.
Więcej na Spider's Web:
- Wirtualny wszechświat na superkomputerze. Takiej mapy kosmosu jeszcze nie było
- Największy kosmiczny eksperyment świata. A Polska mówi: "wchodzimy w to"
- Wierzą, że na Tytanie może istnieć życie. Wyniki misji będą kluczowe
- Monstrualna fala przetacza się przez naszą galaktykę. "Niczym kamień wrzucony do stawu"
Mgławica Pierścień
Mgławica Pierścień, po raz pierwszy dostrzeżona w 1779 r. w północnym gwiazdozbiorze Lutni przez francuskiego astronoma Charlesa Messiera, to kolorowa powłoka gazu wyrzucona przez gwiazdę kończącą fazę spalania paliwa jądrowego.
Gdy gwiazda taka jak Słońce wyczerpie paliwo wodorowe, rozszerza się, stając się ekstremalnym czerwonym olbrzymem i zrzucając swoje zewnętrzne warstwy, które następnie rozchodzą się, tworząc świecącą powłokę.
Powłoka utworzona w ten sposób jest znana w astronomii jako mgławica planetarna. Pozostały rdzeń gwiazdy staje się białym karłem, który, choć nie spala już paliwa, nadal świeci, powoli stygnąc przez miliardy lat.
Mgławica Pierścień to mgławica planetarna znajdująca się 2600 lat świetlnych (lub 787 parseków) od Ziemi, którą uważa się za powstałą około 4000 lat temu.
Wyrzuty mgławic planetarnych zwracają materię uformowaną w gwieździe do przestrzeni międzygwiazdowej i są źródłem znacznej części węgla i azotu we Wszechświecie - kluczowych elementów budulcowych życia na Ziemi. Gwiazdy o masie ponad osiem razy większej od masy Słońca starzeją się inaczej, kończąc życie nagle w potężnej eksplozji zwanej supernową, gdy zapadają się, tworząc czarną dziurę lub gwiazdę neutronową.
Nowa era w badaniu kosmicznych nekropolii
Odkrycie to jest dopiero początkiem pracy z instrumentem WEAVE, który w ciągu najbliższych pięciu lat ma przeprowadzić osiem wielkich przeglądów nieba. Astronomowie mają nadzieję, że żelazna struktura w Mgławicy Pierścień nie jest odosobnionym przypadkiem.
Jeśli uda się znaleźć podobne sztabki w innych mgławicach, będziemy mogli lepiej zrozumieć, co dzieje się z układami planetarnymi w ostatnich chwilach życia ich gwiazd macierzystych. Na ten moment naukowcom brakuje jeszcze danych o innych pierwiastkach, które mogłyby współwystępować z żelazem, co pozwoliłoby jednoznacznie wykluczyć lub potwierdzić teorię o zniszczonej planecie.
To odkrycie pokazuje, że nawet obiekty, które uważaliśmy za doskonale znane, wciąż potrafią nas zaskoczyć, o ile spojrzymy na nie przez odpowiedni pryzmat.
Mgławica Pierścień ujawniła kolejną warstwę swojej skomplikowanej natury. Dla nas to nie tylko ciekawostka naukowa, ale też spojrzenie w bardzo odległą przyszłość naszego własnego Układu Słonecznego.
