Космический телескоп «Хаббл» сделал снимки высокого разрешения планетарной туманности NGC 6210, расположенной примерно в 6500 световых годах от Земли в созвездии Геркулеса. Структура, обнаруженная широкоугольной планетарной камерой 2, демонстрирует сложные слои газа, наложенные вокруг голубой центральной звезды, с тонкими нитями и столбчатыми структурами, видимыми в беспрецедентных деталях. Снимки, опубликованные Европейским космическим агентством (ЕКА) 18 октября 2010 года, изменили представление о внутреннем составе небесного объекта.
Немецкий астроном Фридрих Штрубе открыл NGC 6210 в 1825 году. Небольшие наземные телескопы показывают только непрозрачный диск, но разрешение Хаббла выявило сложную внутреннюю структуру, которая бросает вызов обычным наблюдениям. Научная работа вокруг этой туманности способствует пониманию заключительных стадий звездной эволюции.
Слоистая структура и цвета туманности
Бледно-голубое свечение в центре изображения — это белый карлик, остаток звезды, создавшей NGC 6210. Вокруг центральной звезды простирается тонкая голубоватая пузырчатая структура. Внутри этой первичной структуры отчетливо видны лентообразные нити. Еще дальше расширяется красноватый асимметричный слой газа с отверстиями и столбчатыми структурами, выделенными светящимся контрастом.
Астрономы полагают, что этот уникальный внешний вид является результатом перекрытия слоев, когда звезда неоднократно испускала газ в разные периоды своей эволюции. Каждый импульс выброса создавал новую оболочку материала вокруг ядра звезды, формируя визуальную картину, наблюдаемую сегодня.
Химический состав варьируется в зависимости от слоя, что отражает различную температуру и плотность газа. Синие нити обозначают газ, ионизированный интенсивным ультрафиолетовым излучением. Внешний красный слой представляет собой области с более низкой плотностью, где ионизация менее эффективна.
Формирование и характеристики центрального белого карлика
Планетарные туманности возникают вокруг относительно легких звезд с массой примерно в 8 или менее масс Солнца на последних стадиях эволюции. В отличие от массивных звезд, которые взрываются как сверхновые, эти меньшие звезды теряют свои внешние слои более постепенно. Достигнув конца своей жизни, они превращаются в красных гигантов и последовательно выбрасывают материал в окружающее пространство.
Когда ядро звезды, потеряв внешние слои, превращается в белого карлика, чрезвычайно интенсивное ультрафиолетовое излучение, испускаемое остатком, ионизирует выделившийся газ, заставляя его ярко светиться. NGC 6210 возникла из звезды, немного легче Солнца, чья масса примерно в 0,9 раза больше солнечной.
Температура поверхности обнаженной центральной звезды достигает примерно 65 000 °C. При этой экстремальной температуре он продолжает постоянно освещать и заряжать газ вокруг себя. Процесс ионизации нагревает небулярный материал, сохраняя его видимым в оптических и инфракрасных длинах волн.
Процесс формирования небесных объектов
Звезды, подобные Солнцу, проводят миллиарды лет в стабильности, когда радиационное давление в ядре уравновешивает гравитационную силу. Когда ядерное топливо заканчивается, звезда кардинально меняется. Оставшийся в ядре водород не может поддерживать термоядерный синтез, и структура на короткое время разрушается, а затем расширяется до радиуса в сотни раз большего.
Эволюция в красный гигант отмечает точку невозврата для этих структур. Внешние слои, находящиеся теперь далеко от сжимающегося ядра, начинают медленно отслаиваться. Импульсы материала выбрасываются в неравномерных направлениях, создавая асимметричные структуры, наблюдаемые в NGC 6210. Каждый эпизод выброса происходит в течение интервала от тысяч до десятков тысяч лет.
Наблюдения и будущие исследования
Данные, собранные камерой Хаббла WFPC2, позволили составить детальную карту плотности, температуры и химического состава в различных областях туманности. Последующая спектроскопия выявила присутствие гелия, углерода, азота и кислорода в определенных количествах. Эти данные вносят вклад в теоретические модели потери массы эволюционировавших звезд.
NGC 6210 продолжает оставаться объектом наблюдательных исследований:
- Мониторинг изменений яркости центрального белого карлика
- Анализ скоростей расширения небулярного газа
- Картирование магнитных структур с помощью поляриметрии
- Сравнение с другими планетарными туманностями для уточнения моделей эволюции.
- Исследование динамических процессов в газовых слоях
Будущие наблюдения с помощью телескопов следующего поколения будут способствовать еще более глубокому пониманию задействованных физических механизмов. NGC 6210 остается естественной лабораторией для изучения гибели звезд, подобных Солнцу, и дальнейшей судьбы нашей Солнечной системы через миллиарды лет.