Tým Webbova teleskopu zveřejnil nové fotografie Prstencové mlhoviny M57

Nový snímek slavné Prstencové mlhoviny pořízený kamerou Near-InfraRed Camera (NIRCam) na palubě Webbova vesmírného teleskopu ukazuje složité detaily struktury vláken vnitřního prstence mlhoviny, zatímco nový snímek z přístroje Mid-InfraRed Instrument (MIRI) Webbova teleskopu odhaluje konkrétní detaily ve vnějších oblastech prstence mlhoviny. Úvodní obrázek z Webbova přístroje NIRCam ukazuje nový pohled na Prstencovou mlhovinu. Vnitřní dutina mlhoviny hostí odstíny modré a zelené, zatímco detailní prstenec přechází přes odstíny oranžové ve vnitřních oblastech do růžové ve vnější oblasti. Vnitřní oblast prstence má odlišné vláknité prvky.

Prstencová mlhovina je archetypální planetární mlhovina asi 2500 světelných let daleko v souhvězdí Lyry. Mlhovina je známá také jako Messier 57 (zkráceně M57) nebo také NGC 6720. Objevili ji v roce 1779 francouzští astronomové Antoine Darquier de Pellepoix a Charles Messier. Oba astronomové narazili na mlhovinu, když se snažili sledovat dráhu komety Bode v souhvězdí Lyry, procházející velmi blízko Prstencové mlhoviny.

„Planetární mlhoviny byly kdysi považovány za jednoduché, kulaté objekty s jedinou umírající hvězdou ve středu,“ řekl astronom Roger Wesson z Cardiffské univerzity. „Byly tak pojmenovány pro svůj rozmazaný, planetární vzhled při pohledu prostřednictvím malých dalekohledů. Ještě před několika tisíci lety byla tato hvězda červeným obrem, který se zbavoval většiny své hmoty. Jako poslední sbohem horké jádro nyní ionizuje nebo zahřívá vyvržený plyn a mlhovina reaguje barevným vyzařováním světla. Moderní pozorování však ukazují, že většina planetárních mlhovin vykazuje dechberoucí složitost. Nabízí se otázka: jak kulovitá hvězda vytvoří tak složité a jemné nekulové struktury? Prstencová mlhovina je ideálním cílem k odhalení některých záhad planetárních mlhovin,“ dodává Roger Wesson.

„Je poblíž a je jasná – viditelná dalekohledem za jasného letního večera ze severní polokoule a z velké části polokoule jižní. Náš tým s názvem ESSENcE (Evolved StarS and their Nebulae in the JWST Era) je mezinárodní skupinou odborníků na planetární mlhoviny a související objekty. Uvědomili jsme si, že Webbova pozorování nám poskytnou neocenitelné poznatky, protože Prstencová mlhovina dobře zapadá do zorného pole Webbových přístrojů NIRCam a MIRI, což nám umožňuje studovat ji v bezprecedentních prostorových detailech.“

Zveřejněný snímek z Webbova přístroje MIRI ukazuje Prstencovou mlhovinu. Vnitřní dutina mlhoviny obsahuje odstíny červené a oranžové, zatímco detailní prstenec přechází přes odstíny žluté ve vnitřních oblastech do modro/fialové ve vnější oblasti.

Podle týmu astronomů je v mlhovině asi 20 000 hustých globulí, které jsou bohaté na molekulární vodík. Naproti tomu vnitřní oblast vykazuje velmi horký plyn. Hlavní plášť obsahuje tenký prstenec zesílené emise z molekul na bázi uhlíku známých jako polycyklické aromatické uhlovodíky (PAH). Zhruba deset soustředných oblouků se nachází těsně za vnějším okrajem hlavního prstence. Předpokládá se, že oblouky pocházejí z interakce centrální hvězdy s nízkohmotným společníkem obíhajícím ve vzdálenosti srovnatelné se vzdáleností mezi Zemí a trpasličí planetou Pluto. Tímto způsobem mlhoviny, jako je ta Prstencová, odhalují určitý druh astronomické archeologie, protože astronomové mlhovinu studují, aby se dozvěděli o hvězdě, která ji vytvořila.

Prstencová mlhovina má tvar poněkud pokřivené koblihy. Díváme se téměř přímo dolů na jeden z pólů této struktury, přičemž od nás se táhne jasně barevný sud materiálu. I když střed této koblihy může vypadat prázdný, je ve skutečnosti plný materiálu s nižší hustotou, který se natahuje jak směrem k nám, tak od nás a vytváří tvar podobný ragbyovému míči zasunutému do středové mezery koblihy. Nejjasnější částí mlhoviny je to, co vidíme jako barevný hlavní prstenec. Skládá se z plynu vyvrženého umírající hvězdou ve středu mlhoviny. Tato hvězda je na cestě stát se bílým trpaslíkem – velmi malým, hustým a horkým tělesem, které je konečným vývojovým stadiem hvězdy, jako je Slunce.

„Když jsme poprvé viděli snímky, byli jsme ohromeni množstvím detailů v nich,“ řekl Roger Wesson. „Jasný prstenec, který dává mlhovině její jméno, se skládá z asi 20 000 jednotlivých shluků hustého molekulárního vodíkového plynu, přičemž každý z nich je přibližně stejně hmotný jako Země. Uvnitř prstence existuje úzký pás emisí PAH – komplexních molekul obsahujících uhlík, u kterých bychom neočekávali, že by se vytvořily v Prstencové mlhovině. Vně jasného prstence vidíme zvláštní ´hroty´ směřující přímo od centrální hvězdy, které jsou výrazné v infračervené oblasti, ale byly jen velmi slabě viditelné na snímcích z HST.“

„Myslíme si, že by to mohlo být způsobeno molekulami, které se mohou tvořit ve stínech nejhustších částí prstence, kde jsou chráněny před přímým intenzivním zářením horké centrální hvězdy. Naše snímky z přístroje MIRI nám rovněž poskytly dosud nejostřejší a nejčistší pohled na slabé molekulární halo mimo jasný prstenec. Překvapivým odhalením byla přítomnost až deseti pravidelně rozmístěných soustředných prvků v tomto slabém halo. Tyto oblouky se musely tvořit přibližně každých 280 let, když centrální hvězda odhazovala své vnější vrstvy.“

„Když se jediná hvězda vyvine v planetární mlhovinu, neexistuje žádný proces, o kterém bychom věděli. Namísto toho tyto prstence naznačují, že v systému musí existovat doprovodná hvězda, která obíhá asi tak daleko od centrální hvězdy jako Pluto od našeho Slunce. Jak umírající hvězda odhazovala svou atmosféru, doprovodná hvězda tvarovala výtok plynů a tvarovala ho. Žádný předchozí dalekohled neměl citlivost a prostorové rozlišení, aby odhalil tento jemný efekt. Jak tedy kulovitá hvězda vytvořila tak strukturované a komplikované mlhoviny, jako je Prstencová mlhovina? Součástí odpovědi může být malá pomoc od binárního společníka.“

Zdroj: https://www.sci.news/astronomy/webb-ring-nebula-12198.html

autor: František Martinek