Güney Halkası Bulutsusu (NIRCam ve MIRI görüntüleri yan yana). NASA’nın James Webb Uzay Teleskobu, Güney Halkası Bulutsusu’nun çarpıcı biçimde farklı görünümlerini sunuyor. Her görüntü, üç filtreden gelen yakın ve orta kızılötesi ışığı birleştirir. Solda, Webb’in Güney Halkası Bulutsusu görüntüsü, merkezdeki iki yıldızı çevreleyen çok sıcak gazı vurgulamaktadır. Sağda, Webb’in görüntüsü, yıldızın kozmosun derinliklerine ulaşan dağınık moleküler çıkışlarının izini sürüyor. Soldaki resimde mavi ve yeşil, Webb’in 1.87 ve 4.05 mikronda (F187N ve F405N) alınan yakın kızılötesi verilerine, kırmızı ise Webb’in 18 mikronda (F1800W) alınan orta kızılötesi verilerine atanmıştır. Sağdaki resimde, Webb’in 2,12 ve 4,7 mikronda (F212N ve F470N) alınan yakın kızılötesi verilerine mavi ve yeşil, Webb’in 7,7 mikronda (F770W) alınan orta kızılötesi verilerine kırmızı atanmıştır. Kredi: NASA, ESA, CSA ve O. De Marco (Macquarie Üniversitesi), Görüntü işleme: J. DePasquale (STScI)
Gökbilimcilerden oluşan küresel bir adli tıp ekibi tarafından nefes kesici kullanılarak yeniden oluşturuldu James Webb Uzay Teleskobu Görüntüler.
Bir bulutsunun James Webb Teleskobu’ndan alınan ilk görüntüleri, gökbilimcilere bu güzel gaz ve toz halelerini yaratan yıldızın ölümü hakkında dikkate değer bilgiler verdi.
Yaklaşık 2500 yıl önce, bir yıldız gazının çoğunu püskürterek, James Webb Uzay Teleskobu’ndan (JWST) ilk beş görüntü paketinden biri olarak seçilen güzel Güney Halkası Bulutsusu NGC 3132’yi oluşturdu.
Avustralya’daki Macquarie Üniversitesi liderliğindeki Avrupa, Kuzey, Güney ve Orta Amerika ve Asya’daki 66 kuruluştan yaklaşık 70 gökbilimciden oluşan bir ekip, bu yıldızın dağınık ölümünü bir araya getirmek için Webb görüntülerini kullandı.
“Güneşimizin neredeyse üç katı büyüklüğündeydi, ancak çok daha gençti, yaklaşık 500 milyon yaşındaydı. Fırlatma bölgesinden dışarı doğru genişleyen ve yoğun bir kalıntı bırakan gaz örtüleri yarattı. Beyaz cüce Macquarie Üniversitesi’nin Astronomi, Astrofizik ve Astrofotonik Araştırma Merkezi’nden makalenin baş yazarı Profesör Orsola De Marco, “Yıldız, Güneş’in yaklaşık yarısı kadar kütleye sahip, ancak yaklaşık olarak Dünya’nın büyüklüğünde” diyor. “Bu, kendi gezegenimsi bulutsusunu beş milyar yıl daha fırlatması pek olası olmayan beş milyar yaşındaki Güneşimize kıyasla, hızlı yaşayan ve genç ölen bir yıldızdı.”
NASA’nın Webb Teleskopu, Güney Halkası Bulutsusu’nun merkezinde, solda kırmızıyla gösterilen ikinci yıldızın etrafındaki toz örtüsünü ilk kez ortaya çıkardı. Sıcak, yoğun bir beyaz cüce yıldızdır. Beyaz bir cüceye dönüştüğünde, yıldız periyodik olarak kütle fırlattı – burada gördüğünüz malzemeden kabuklar. Sanki tekrar ediyormuş gibi büzülüyor, ısınıyor ve sonra daha fazla malzeme çıkaramayarak titreşiyordu. Bu Orta Kızılötesi Enstrüman (MIRI) görüntüsü, arka planda bir dizi uzak gökada da dahil olmak üzere inanılmaz miktarda ayrıntı sunar. Çok renkli ışık noktalarının çoğu yıldız değil, galaksilerdir. Minik üçgenler yıldızların dairesel kenarlarını işaretler, buna bulutsunun kırmızı alt en kenarlarındaki mavi bir tane de dahildir, galaksiler ise şekilsiz daireler, düz çizgiler ve spiraller gibi görünür. Kredi: NASA, ESA, CSA, STScI
“Muhtemelen ölümünü hızlandıran iki ya da üç yoldaş yıldızın yanı sıra etkileşime giren bir ‘masum görgü tanığı’ yıldızın kanıtını bulunca şaşırdık” diyor.
Çalışma, Şili’deki ESO Çok Büyük Teleskopu, Meksika’daki San Pedro de Mártir Teleskopu, Gaia Uzay Teleskobu ve Hubble Uzay Teleskobu’ndan alınan verilerle desteklenen Webb görüntülerine dayanıyordu.
Çarpışan rüzgarlar ve ikili yıldız etkileşimleri dahil olmak üzere temel astrofiziksel süreçler hakkında içgörü sağlayarak, süpernovalar ve kütleçekimsel dalga sistemleri için çıkarımlar sağlayarak gelecekteki Webb bulutsu gözlemlerinin yolunu açıyor.
Makale 8 Aralık’ta dergide yayınlandı. Doğa Astronomisi.
NGC 3132’nin merkezindeki parlak yıldız, NASA’nın Webb Teleskobu tarafından yakın kızılötesi ışıkta (NIRCam kullanılarak) görüntülendiğinde öne çıkarken, çevredeki bulutsunun şekillendirilmesinde destekleyici bir rol oynuyor. Parlak yıldızın kırınım sivri uçlarından biri boyunca sol altta zar zor görülebilen ikinci bir yıldız, bulutsunun kaynağıdır. Binlerce yıl boyunca en az sekiz gaz ve toz tabakası çıkardı. Ancak burada görülebilen parlak merkezdeki yıldız, türbülans yaratarak bu gezegenimsi nebula’nın son derece karmaşık halkalarının şeklini değiştirerek potanın “hareket etmesine” yardımcı oldu. Yıldız çifti sıkı bir yörüngeye kilitlenmiştir, bu da daha sönük yıldızın, birbirlerinin yörüngesinde dönerken çeşitli yönlerde püskürtülen malzemeyi püskürtmesine yol açar ve bu da bu çentikli halkalara neden olur. Kredi: NASA, ESA, CSA, STScI
“Görüntüleri ilk gördüğümüzde bir şeyler yapmamız, araştırmamız gerektiğini biliyorduk! Topluluk bir araya geldi ve rastgele seçilmiş bir bulutsunun bu tek görüntüsünden, her zamankinden çok daha kesin yapıları ayırt edebildik. James Webb Uzay Teleskobu’nun vaadi inanılmaz,” diyor Uluslararası Astronomi Birliği Gezegenimsi Bulutsular Komisyonu’nun da başkanı olan De Marco.
Gökbilimciler çevrimiçi olarak bir araya geldiler ve yıldızın tam olarak nasıl öldüğünü yeniden oluşturmak için orta kızılötesi görüntü etrafında teoriler ve modeller geliştirdiler.
Bulutsunun merkezinde, hidrojenini yakan beyaz bir cüce olan aşırı sıcak bir merkezi yıldız parlıyor. ABD Rochester Institute of Technology’den başka bir ekip üyesi olan Joel Kastner, “Bu yıldız artık küçük ve sıcak, ancak soğuk tozla çevrili” dedi. “Her yere atıldığını gördüğümüz tüm bu gaz ve tozun o yıldızdan gelmiş olması gerektiğini düşünüyoruz, ancak o, eşlik eden yıldızlar tarafından çok özel yönlere fırlatıldı.”
Merkezden dışarı doğru hareket eden bir dizi sarmal yapı da vardır. Bu eşmerkezli kemerler, bir yoldaş, kütle kaybederken merkezdeki yıldızın yörüngesinde döndüğünde yaratılacaktır. Başka bir arkadaş daha ileride ve resimde de görülüyor.
Verilerin üç boyutlu bir yeniden yapılandırmasına bakan ekip ayrıca, astronomik nesneler jet formundaki maddeyi fırlattığında meydana gelebilecek çıkıntı çiftlerini de gördü. Bunlar düzensizdir ve muhtemelen merkezde üçlü bir yıldız etkileşimini ima edecek şekilde farklı yönlere doğru fırlarlar.
De Marco şöyle diyor: “İlk olarak, merkezdeki yıldızın etrafındaki tozlu disk, kemerleri oluşturan daha uzaktaki ortak ve görüntüde gördüğünüz süper uzak yoldaş nedeniyle yakın bir yoldaşın varlığını anladık. Jetleri gördükten sonra, merkezde bir veya iki yıldız olması gerektiğini biliyorduk, bu yüzden bir veya iki çok yakın yoldaş, bir tane daha orta mesafede ve bir tane de çok uzakta olduğuna inanıyoruz. Durum buysa, bu dağınık ölüme karışan dört hatta beş nesne var.”
Referans: Orsola De Marco, Muhammad Akashi, Stavros Akras, Javier Alcolea, Isabel Aleman, Philippe Amram, Bruce Balick, Elvire De Beck, Eric G “Çoklu yıldız sisteminin dağınık ölümü ve JWST tarafından gözlemlendiği şekliyle gezegenimsi bulutsu” Blackman, Henri MJ Boffin, Panos Boumis, Jesse Bublitz, Beatrice Bucciarelli, Valentin Bujarrabal, Jan Cami, Nicholas Chornay, You-Hua Chu, Romano LM Corradi, Adam Frank, DA García-Hernández, Jorge García-Rojas, Guillermo García- Segura, Veronica Gómez-Llanos, Denise R. Gonçalves, Martín A. Guerrero, David Jones, Amanda I. Karakas, Joel H. Kastner, Sun Kwok, Foteini Lykou, Arturo Manchado, Mikako Matsuura, Iain McDonald, Brent Miszalski, Shazrene S Mohamed, Ana Monreal-Ibero, Hektor Monteiro, Rodolfo Montez Jr, Paula Moraga Baez, Christophe Morisset, Jason Nordhaus, Claudia Mendes de Oliveira, Zara Osborn, Masaaki Otsuka, Quentin A. Parker, Els Peeters, Bruno C. Quint, Guillermo Quintana-Lacaci, Matt Redman, Ashley J. Ruiter, Laurence Sabin, R aghvendra Sahai, Carmen Sánchez Contreras, Miguel Santander-García, Ivo Seitenzahl, Noam Soker, Angela K. Speck, Letizia Stanghellini, Wolfgang Steffen, Jesús A. Toalá, Toshiya Ueta, Griet Van de Steene, Hans Van Winckel, Paolo Ventura, Eva Villaver, Wouter Vlemmings, Jeremy R. Walsh, Roger Wesson ve Albert A. Zijlstra, 8 Aralık 2022, Doğa Astronomisi.
DOI: 10.1038/s41550-022-01845-2