JWST исследует загадочные кольца в среднем инфракрасном диапазоне в планетарной туманности NGC 1514

Совмещенные изображения NGC 1514 на 7,7 мкм (вверху слева), 12,8 мкм (вверху справа), 25,5 мкм (внизу слева) и трехцветное составное изображение этих трех. Начало координат (0′,0′) соответствует положению центральной двойной звезды. Автор: arXiv (2025). DOI: 10.48550/arxiv.2502.21281

Используя космический телескоп Джеймса Уэбба (JWST), астрономы наблюдали загадочные кольца в планетарной туманности NGC 1514, видимые в среднем инфракрасном диапазоне. Результаты новых наблюдений, опубликованные 28 февраля на сервере препринтов arXiv, проливают больше света на свойства и природу этих колец.

Планетарные туманности (PNe) — это расширяющиеся оболочки газа и пыли, которые были выброшены из звезды в процессе ее эволюции от звезды главной последовательности до красного гиганта или белого карлика. Они относительно редки, но важны для астрономов, изучающих химическую эволюцию звезд и галактик.

NGC 1514 (также известная как туманность Хрустальный шар) — крупная и сложная эллиптическая планетарная туманность на расстоянии около 1500 световых лет от нас. Она возникла из двойной звезды, обозначенной HD 281679. Яркий, видимый компонент системы — гигантская звезда спектрального типа A0III, в то время как компаньон, порождающий туманность, теперь является горячей, неяркой звездой O-типа.

Предыдущие наблюдения NGC 1514 показали, что в ней находится пара ярких в инфракрасном диапазоне осесимметричных колец, лежащих почти полностью внутри внешней оболочки туманности. Кольца, получившие название R10, имеют диаметр 0,65–1,3 световых года и демонстрируют уникальную морфологию. Они заметны только в среднем инфракрасном диапазоне, и об их свойствах до сих пор известно очень мало.

Вот почему группа астрономов под руководством Майкла Э. Ресслера из Лаборатории реактивного движения НАСА (JPL) решила исследовать эти загадочные кольца с помощью инструмента средней инфракрасной области спектра (MIRI) телескопа JWST.

«Поэтому мы решили более подробно изучить кольца NGC 1514, используя прибор MidInfrared Instrument на телескопе JWST, как с помощью изображений с высоким пространственным разрешением, так и с помощью пространственно-разрешенной спектроскопии среднего разрешения, где кольца наиболее заметны», — пишут исследователи в статье.

Наблюдения выявили множество турбулентных особенностей в кольцах; однако, несмотря на это, они все еще выглядят как относительно сплоченные структуры. На новых изображениях кольца оказались очень яркими по отношению к внутренней оболочке туманности.

Кроме того, наблюдения обнаружили существование слабого излучения, простирающегося за пределы границ кольца на всех длинах волн. Астрономы предполагают, что это выброс от более ранней, менее интенсивной активности оттока или от более поздних ветров с более высокой скоростью, которые прошли через кольца.

Согласно статье, кольца NGC 1514, по-видимому, представляют собой чисто пылевое излучение. Цветовая температура материала кольца оценивается в 110–200 К.

Пытаясь объяснить происхождение исследуемых колец, авторы исследования приходят к выводу, что они, вероятно, образовались из материала, выброшенного в фазе медленной, интенсивной потери массы из прародителя планетарной туманности. После этого они были сформированы более быстрыми ветрами, которые создали остальную часть оптически видимой туманности.

Больше информации: Michael E. Ressler et al, JWST/MIRI Study of the Enigmatic Mid-Infrared Rings in the Planetary Nebula NGC 1514, arXiv (2025). DOI: 10.48550/arxiv.2502.21281