Kính viễn vọng Hubble tiết lộ cấu trúc phức tạp của tinh vân NGC 6210 ở Hercules

Kính viễn vọng Không gian Hubble đã chụp được những hình ảnh có độ phân giải cao của tinh vân hành tinh NGC 6210, nằm cách Trái đất khoảng 6.500 năm ánh sáng trong chòm sao Hercules. Cấu trúc được Camera hành tinh trường rộng 2 tiết lộ cho thấy các lớp khí phức tạp được xếp chồng lên nhau xung quanh một ngôi sao trung tâm màu xanh lam, với các sợi và cấu trúc cột tinh tế có thể nhìn thấy chi tiết chưa từng có. Những hình ảnh do Cơ quan Vũ trụ Châu Âu (ESA) công bố vào ngày 18 tháng 10 năm 2010 đã làm thay đổi sự hiểu biết về thành phần bên trong của thiên thể.

Nhà thiên văn học người Đức Friedrich Strube đã phát hiện ra NGC 6210 vào năm 1825. Các kính thiên văn nhỏ đặt trên mặt đất chỉ hiển thị một đĩa mờ đục, nhưng độ phân giải của Hubble cho thấy một kiến ​​trúc bên trong phức tạp thách thức các quan sát thông thường. Công trình khoa học xung quanh tinh vân này góp phần hiểu biết về các giai đoạn cuối cùng của quá trình tiến hóa sao.

Cấu trúc lớp và màu sắc của tinh vân

Ánh sáng xanh nhạt ở trung tâm bức ảnh là một sao lùn trắng, tàn dư của ngôi sao đã tạo ra NGC 6210. Một cấu trúc mỏng giống như bong bóng, màu xanh lam kéo dài xung quanh ngôi sao trung tâm. Các sợi giống như dải băng được nhìn thấy rõ ràng trong cấu trúc chính này. Xa hơn, một lớp khí không đối xứng, màu đỏ nở ra, với các lỗ và cấu trúc cột nổi bật với độ tương phản sáng.

Các nhà thiên văn học tin rằng sự xuất hiện độc đáo này là kết quả của các lớp chồng lên nhau khi ngôi sao liên tục phát ra khí ở các giai đoạn tiến hóa khác nhau. Mỗi xung phóng tạo ra một lớp vỏ vật chất mới xung quanh lõi sao, hình thành nên hình ảnh quan sát được ngày nay.

Thành phần hóa học khác nhau giữa các lớp, phản ánh nhiệt độ và mật độ khí khác nhau. Các sợi màu xanh biểu thị khí bị ion hóa bởi bức xạ cực tím mạnh. Lớp màu đỏ bên ngoài đại diện cho các vùng có mật độ thấp hơn, nơi quá trình ion hóa kém hiệu quả hơn.

Sự hình thành và đặc điểm của sao lùn trắng trung tâm

Các tinh vân hành tinh phát sinh xung quanh các ngôi sao tương đối nhẹ, có khối lượng gấp khoảng 8 lần hoặc ít hơn Mặt trời, trong giai đoạn tiến hóa cuối cùng của chúng. Không giống như những ngôi sao lớn phát nổ dưới dạng siêu tân tinh, những ngôi sao nhỏ hơn này bong ra các lớp bên ngoài dần dần. Khi hết tuổi thọ, chúng tiến hóa thành những người khổng lồ đỏ và phóng vật chất vào không gian xung quanh theo từng giai đoạn liên tiếp.

Khi lõi của ngôi sao mất đi lớp bên ngoài và biến thành sao lùn trắng, bức xạ cực tím cực mạnh do tàn dư phát ra sẽ ion hóa khí thoát ra, khiến nó tỏa sáng rực rỡ. NGC 6210 có nguồn gốc từ một ngôi sao nhẹ hơn Mặt trời một chút, với khối lượng ước tính khoảng 0,9 lần khối lượng Mặt trời.

Leia Também

Tình cờ phát hiện ra bức xạ vũ trụ trong ăng-ten tiết lộ bằng chứng về Vụ nổ lớn

Viện Hàn lâm phê duyệt nhiều đề cử cho diễn viên cùng hạng mục Oscar 2027

Nintendo Switch 2 nhận được chín trò chơi vào tháng 5 với các tựa game hành động và phiêu lưu

Nhiệt độ bề mặt của ngôi sao trung tâm hiện đã lộ ra đạt khoảng 65.000 °C. Ở nhiệt độ cực cao này, nó tiếp tục chiếu sáng và cung cấp năng lượng cho khí xung quanh nó một cách bền vững. Quá trình ion hóa làm nóng vật liệu tinh vân, giữ cho nó có thể nhìn thấy được ở bước sóng quang học và hồng ngoại.

Quá trình hình thành thiên thể

Những ngôi sao như Mặt trời trải qua hàng tỷ năm ổn định, nơi áp suất bức xạ trong lõi cân bằng với lực hấp dẫn. Khi nhiên liệu hạt nhân cạn kiệt, ngôi sao sẽ thay đổi đáng kể. Lượng hydro còn lại trong lõi không thể duy trì phản ứng tổng hợp và cấu trúc sụp đổ trong thời gian ngắn trước khi mở rộng đến bán kính lớn hơn hàng trăm lần.

Quá trình tiến hóa thành sao khổng lồ đỏ đánh dấu điểm không thể quay trở lại của những cấu trúc này. Các lớp bên ngoài, lúc này đã cách xa phần lõi đang co lại, bắt đầu bong ra từ từ. Các xung vật chất bị đẩy ra theo các hướng không đồng nhất, tạo ra các cấu trúc bất đối xứng như ở NGC 6210. Mỗi đợt phóng ra xảy ra trong khoảng thời gian từ hàng nghìn đến hàng chục nghìn năm.

Quan sát và nghiên cứu trong tương lai

Dữ liệu được thu thập bởi camera WFPC2 của Hubble cho phép lập bản đồ chi tiết về mật độ, nhiệt độ và thành phần hóa học ở các vùng khác nhau của tinh vân. Quang phổ tiếp theo cho thấy sự hiện diện của helium, carbon, nitơ và oxy với hàm lượng cụ thể. Những dữ liệu này góp phần vào các mô hình lý thuyết về sự mất khối lượng ở các ngôi sao tiến hóa.

NGC 6210 tiếp tục là chủ đề của các nghiên cứu quan sát:

• Theo dõi sự thay đổi độ sáng của sao lùn trắng trung tâm
• Phân tích vận tốc giãn nở khí tinh vân
• Lập bản đồ cấu trúc từ tính thông qua phép đo phân cực
• So sánh với các tinh vân hành tinh khác để cải tiến các mô hình tiến hóa
• Nghiên cứu các quá trình động học trong các lớp khí

Những quan sát trong tương lai bằng kính thiên văn thế hệ tiếp theo sẽ thúc đẩy sự hiểu biết sâu sắc hơn nữa về các cơ chế vật lý liên quan. NGC 6210 vẫn là phòng thí nghiệm tự nhiên để nghiên cứu cái chết của các ngôi sao giống Mặt trời và số phận cuối cùng của hệ mặt trời của chúng ta sau hàng tỷ năm nữa.