Zamršene vijugave i kovrdžave magline Južnog prstena – koja je nedavno postao poznat po svom mestu kao jedan od prvih objekata koje je snimio JVST – proizvod su najmanje četiri zvezdice, otkrilo je novo istraživanje.
Proučavajući slike sa novog svemirskog teleskopa, međunarodni tim astronoma pronašao je ranije nepoznate zvezde u oblaku užarenog gasa i plazme.
Prisustvo ovih zvezda objašnjava strukture koje se još uvek stvaraju dok se maglina širi, proizvod nasilne smrti jedne zvezde u centru magline.
„Bili smo iznenađeni kada smo pronašli dokaze o dve ili tri zvezde pratilje koje su verovatno ubrzale njenu smrt, kao i još jednu zvezdu ‘nevinog posmatrača’ koja je bila uhvaćena u interakciju“, objašnjava astrofizičar Orsola De Marko sa Univerziteta Mackuarie u Australiji, koji je vodio Istraživanje.
Planetarne magline poput magline Južni prsten nastaju smrću zvezde poput Sunca. Kada zvezda počne da ponestaje goriva potrebnog za nuklearnu fuziju u njenom jezgru, ona se napuhuje do stotine puta veće, šireći se ka spolja u crvenog džina.
Na kraju, gorivo je iscrpljeno, a spoljašnji materijal zvezde se izbacuje u svemir dok se jezgro kolabira u belog patuljka. Izbačeni materijal nastavlja da se širi ka spolja i, jonizovan zračenjem belog patuljka (koji će nastaviti da sija zaostalom toplotom potencijalno trilioni godina), sija fluorescencijom.
Ovo je planetarna maglina, nazvana tako jer, bez mešanja drugih objekata, imaju tendenciju da budu prilično sferne, nalik planeti.
Ali ako postoji još nešto u blizini zvezde – a često postoji, pošto su mnoge zvezde u sistemima sa više zvezda gravitaciono povezane zajedno – veličanstvene strukture mogu da se formiraju u maglini dok putuje kroz svemir.
Maglina Južni prsten, zvanično nazvana NGC 3132 i udaljena oko 2.460 svetlosnih godina, predstavlja mrtvački omotač zvezde čija je masa bila tri puta veća od mase Sunca u životu. Sada, ta zvezda je mali, gusti beli patuljak, oko polovine mase Sunca, upakovan u sferu veličine Zemlje.
Takođe je okružen oblakom hladne prašine koji otežava vidljivost. Slika JVST-a objavljena u julu označila je najjasniji pogled na nju ikada dobijenu – infracrvene i bliske infracrvene talasne dužine svetlosti u kojima JVST posmatra Univerzum mogu efikasnije prodreti u prašinu od drugih talasnih dužina.
Ali na slici se moglo naći još mnogo toga.
„Kada smo prvi put videli slike, znali smo da moramo nešto da uradimo, moramo da istražimo!“ De Marko kaže. „Zajednica se okupila, i iz ove jedne slike nasumično odabrane magline, mogli smo da razaznamo mnogo preciznije strukture nego ikada ranije.
Postoji druga zvezda blizu centra magline. I to je već bilo poznato, binarni pratilac belog patuljka. Ova zvezda je u ranijoj fazi svog života i još uvek je u glavnoj sekvenci, a tek treba da započne seriju transformacija koje obeležavaju kraj njenih dana.
Spiralne strukture koje stvaraju lukove oko centra magline su proizvod orbitalnog plesa ove dve zvezde – mrtvog belog patuljka i njegovog živog saputnika. Ali kada su istraživači sproveli trodimenzionalnu rekonstrukciju magline, pronašli su parove struktura koje se formiraju kada objekti kao što su zvezde i crne rupe izbacuju mlazove plazme sa svojih polova.
Ovo sugeriše da je više zvezda prisutno u zamršenom zvezdanom valceru.
„Prvo smo zaključili prisustvo bliskog saputnika zbog prašnjavog diska oko centralne zvezde, daljeg partnera koji je stvorio lukove i super dalekog pratioca kojeg možete videti na slici“, objašnjava De Marko.
„Kada smo videli mlaznjake, znali smo da mora da bude još jedna zvezda ili čak dve uključene u centar, tako da verujemo da postoje jedan ili dva veoma bliska pratioca, još jedan na srednjoj udaljenosti i jedan veoma daleko. Ako je ovo U tom slučaju, postoje četiri ili čak pet predmeta koji su uključeni u ovu neurednu smrt.“
Nove slike su takođe omogućile istraživačima da izvrše novi proračun temperature belog patuljka. Gori na oko 110.000 Kelvina (oko 109.700 stepeni Celzijusa, ili 197.540 stepeni Farenhajta).
Planetarne magline su relativno kratkotrajni fenomeni, samo fluoresciraju oko 10.000 godina pre nego što se rasprše u međuzvezdani prostor. Dakle, u jednom smislu, mi smo veoma srećni što smo uhvatili ovu fazu u životnom ciklusu magline Južnog prstena. Rezultati tima su takođe važni za proučavanje ovog perioda u životu belog patuljka i interakcija do kojih može doći.
I zanimljivo, otkriće nekoliko novih zvezda gravitaciono povezanih zajedno ima implikacije na astronomiju gravitacionih talasa. Beli patuljci su na kontinuumu gustih objekata; imaju najmanju masu i najmanju gustinu, a slede neutronske zvezde i crne rupe.
Moguće je da bi „neuredni“ sistemi poput magline Južnog prstena mogli u budućnosti da dovedu do višestrukih uzastopnih sudara između mrtvih zvezda, što rezultira objektima sa masama koje je nemoguće formirati od jedne zvezde.
Istraživači su rekli da bi proučavanje više takvih objekata sa JVST moglo da nam pomogne da bolje razumemo kako se formiraju i informišu o budućim zapažanjima.
