Космическая бабочка раскрывает тайны формирования планет

Это изображение, объединяющее инфракрасные данные космического телескопа «Джеймс Уэбб» и субмиллиметровые наблюдения комплекса ALMA, показывает тороидальную структуру и взаимосвязанные пузыри пылевого газа, окружающие центральную звезду туманности Бабочка. Автор: ESA/Webb, NASA & CSA, M. Matsuura, ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), N. Hirano, M. Zamani (ESA/Webb)

С помощью космического телескопа «Джеймс Уэбб» учёные совершили значительный прорыв в понимании того, как формируется сырьё для каменистых планет. Космическая пыль — мельчайшие частицы минералов и органического материала, включая ингредиенты, связанные с происхождением жизни, — была изучена в ядре туманности Бабочка (NGC 6302), расположенной в 3400 световых годах от Земли в созвездии Скорпиона.

Новые наблюдения «Уэбба» раскрывают множество открытий, показывающих динамичную и структурированную планетарную туманность. Исследование опубликовано в Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

«В течение многих лет учёные спорили о том, как космическая пыль формируется в пространстве. Но теперь, с помощью мощного телескопа «Джеймс Уэбб», у нас наконец-то может быть более ясная картина», — заявила ведущий исследователь доктор Микако Мацуура из Кардиффского университета.

Центральная звезда туманности Бабочка — одна из самых горячих известных центральных звёзд в планетарной туманности нашей галактики, с температурой 220 000 Кельвинов. Новые данные «Уэбба» показывают, что тор состоит из кристаллических силикатов, таких как кварц, а также пылевых зёрен неправильной формы.

Аннотированное изображение позволяет глубоко погрузиться в сердце туманности Бабочка, NGC 6302, как её видит космический телескоп «Джеймс Уэбб». Автор: ESA/Webb, NASA & CSA, M. Matsuura, ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), N. Hirano, M. Zamani (ESA/Webb)

Интригующе, команда также обнаружила свет, излучаемый углеродными молекулами, известными как полициклические ароматические углеводороды (ПАУ). На Земле ПАУ часто встречаются в дыме костров, выхлопных газах автомобилей или подгоревших тостах.

Учитывая расположение ПАУ, исследовательская группа предполагает, что эти молекулы образуются, когда «пузырь» ветра от центральной звезды врывается в окружающий газ. Это может быть первое в истории свидетельство образования ПАУ в богатой кислородом планетарной туманности.

Набор изображений демонстрирует три вида туманности Бабочка, включая оптический и ближний инфракрасный снимок с «Хаббла» (слева и в центре) и последнее изображение «Уэбб»/ALMA. Автор: ESA/Webb, NASA & CSA, M. Matsuura, J. Kastner, K. Noll, ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), N. Hirano, J. Kastner, M. Zamani (ESA/Webb)

Туманность Бабочка является биполярной, то есть имеет две доли, расходящиеся в противоположных направлениях, образуя «крылья» бабочки. Тёмная полоса пылевого газа служит «телом» бабочки. Эта полоса на самом деле представляет собой тороидальную структуру, которую видят сбоку, скрывая центральную звезду туманности.

Исследователи, анализирующие эти данные «Уэбба», идентифицировали почти 200 спектральных линий, каждая из которых содержит информацию об атомах и молекулах в туманности. Команде удалось точно определить местоположение центральной звезды туманности Бабочка, которая нагревает ранее не обнаруженное пылевое облако вокруг себя.