NASA’nın James Webb Uzay Teleskobu, ünlü Halka Bulutsusu’nu benzeri görülmemiş ayrıntılarla gözlemledi. Yakıtı bittiğinde dış katmanlarını fırlatan bir yıldız tarafından oluşturulan Halka Bulutsusu, arketipsel bir gezegenimsi bulutsudur. Webb’in NIRCam’inden (Yakın Kızılötesi Kamera) alınan bu yeni görüntü, iç halkanın filament yapısının karmaşık ayrıntılarını gösteriyor. Bulutsuda moleküler hidrojen açısından zengin olan yaklaşık 20.000 yoğun kürecik vardır. Buna karşılık iç bölge çok sıcak gaz gösterir. Ana kabuk, polisiklik aromatik hidrokarbonlar (PAH’lar) olarak bilinen karbon bazlı moleküllerden kaynaklanan gelişmiş emisyona sahip ince bir halka içerir. Kredi: ESA/Webb, NASA, CSA, M. Barlow (University College London), N. Cox (ACRI-ST), R. Wesson (Cardiff Üniversitesi)
NASA‘S James Webb Uzay Teleskobu Halka Bulutsusu’nun karmaşık ayrıntılarını ortaya çıkarıyor ve ikili yoldaşların gezegenimsi bulutsuların karmaşık yapılarını şekillendirmedeki rolünü öne sürüyor.
NASA’nın James Webb Uzay Teleskobu, gezegenimsi bulutsunun en bilinen örneklerinden biri olan Halka Bulutsusu’nun görüntülerini elde etti. Webb’in ilk görüntülerinden biri olan Güney Halkası Bulutsusu gibi, Halka Bulutsusu da ölmekte olan bir yıldızın son aşamalarının karmaşık yapılarını sergiliyor. Cardiff Üniversitesi’nden Roger Wesson bize Güneş benzeri bir yıldızın yıldız yaşam döngüsünün bu aşaması hakkında daha fazla bilgi veriyor ve Webb gözlemlerinin ona ve meslektaşlarına bu nesnelerin oluşumu ve evrimi konusunda nasıl değerli bilgiler sağladığını ve ikili yıldız arkadaşlarının önemli bir rol oynadığına işaret ediyor.
“Gezegenimsi bulutsuların bir zamanlar merkezinde ölmekte olan tek bir yıldız bulunan basit, yuvarlak nesneler olduğu düşünülüyordu. Küçük teleskoplarla bakıldığında bulanık, gezegen benzeri görünümlerinden dolayı isimlendirildiler. Yalnızca birkaç bin yıl önce bu yıldız hâlâ kütlesinin çoğunu kaybeden bir kırmızı devdi. Son bir veda olarak, sıcak çekirdek artık dışarı atılan bu gazı iyonlaştırıyor veya ısıtıyor ve nebula renkli bir ışık emisyonuyla tepki veriyor. Ancak modern gözlemler çoğu gezegenimsi bulutsunun nefes kesici bir karmaşıklık sergilediğini gösteriyor. Bu şu soruyu akla getiriyor: Küresel bir yıldız, bu kadar karmaşık ve hassas, küresel olmayan yapıları nasıl yaratıyor?
Halka Bulutsusu’nun Webb’in MIRI’sinden (Orta Kızılötesi Enstrüman) alınan bu yeni görüntüsü, bulutsu halkasının dış bölgelerindeki eşmerkezli özelliklerdeki belirli ayrıntıları ortaya çıkarıyor. Ana halkanın dış kenarının hemen ötesinde yer alan kabaca on eşmerkezli yay. Yayların, merkezdeki yıldızın, Dünya ile Plüton arasındakine benzer bir mesafede yörüngede dönen düşük kütleli bir yoldaşla etkileşiminden kaynaklandığı düşünülüyor. CSA, M. Barlow (Londra Üniversitesi), N. Cox (ACRI-ST), R. Wesson (Cardiff Üniversitesi)
“Halka Bulutsusu, gezegenimsi bulutsuların bazı gizemlerini çözmek için ideal bir hedef. Yakındadır, yaklaşık 2.200 ışıkyılı uzaklıkta ve parlaktır; açık bir yaz akşamında kuzey yarımküreden ve güneyin büyük bir kısmından dürbünle görülebilmektedir. ESSENcE (JWST Çağında Evrimleşen Yıldızlar ve Bulutsuları) adlı ekibimiz, gezegenimsi bulutsular ve ilgili nesneler konusunda uzmanlardan oluşan uluslararası bir gruptur. Halka Bulutsusu, Webb’in NIRCam (Yakın Kızılötesi Kamera) ve MIRI (Orta Kızılötesi Enstrüman) cihazlarının görüş alanına çok iyi uyum sağladığından ve onu benzeri görülmemiş bir uzaysal ortamda incelememize olanak tanıdığından, Webb gözlemlerinin bize paha biçilmez bilgiler sağlayacağını fark ettik. detay. Bunu gözlemleme teklifimiz kabul edildi (Genel Gözlemciler programı 1558) ve Webb, 12 Temmuz 2022’de bilimsel operasyonların başlamasından sadece birkaç hafta sonra Halka Bulutsusu’nun görüntülerini yakaladı.
“Görüntüleri ilk gördüğümüzde, içlerindeki ayrıntıların miktarı karşısında şaşkına döndük. Bulutsusu adını veren parlak halka, her biri yaklaşık Dünya kadar büyük olan yaklaşık 20.000 ayrı ayrı yoğun moleküler hidrojen gazı kümesinden oluşur. Halka içinde, Halka Bulutsusu’nda oluşmasını beklemeyeceğimiz karmaşık karbon taşıyan moleküller olan polisiklik aromatik hidrokarbonlardan veya PAH’lardan kaynaklanan dar bir emisyon bandı vardır. Parlak halkanın dışında, kızılötesinde belirgin olan ancak kızılötesinde yalnızca çok zayıf bir şekilde görülebilen, merkezdeki yıldızdan doğrudan uzağa işaret eden ilginç “sivri uçlar” görüyoruz. Hubble uzay teleskobu Görüntüler. Bunların, sıcak merkezi yıldızdan gelen doğrudan, yoğun radyasyondan korunan halkanın en yoğun kısımlarının gölgelerinde oluşabilen moleküllerden kaynaklanabileceğini düşünüyoruz.
“MIRI görüntülerimiz, parlak halkanın dışındaki soluk moleküler halenin şimdiye kadarki en keskin ve en net görüntüsünü sağladı. Şaşırtıcı bir keşif, bu soluk hale içinde düzenli aralıklarla yerleştirilmiş, eşmerkezli 10’a kadar özelliğin varlığıydı. Bu yaylar, merkezdeki yıldız dış katmanlarını dökerken yaklaşık her 280 yılda bir oluşmuş olmalı. Tek bir yıldız gezegenimsi bir bulutsuya dönüştüğünde, bu tür bir zaman dilimine sahip bildiğimiz hiçbir süreç yoktur. Bunun yerine, bu halkalar, sistemde merkezdeki yıldızdan yaklaşık olarak şu kadar uzakta yörüngede dönen bir yoldaş yıldızın olması gerektiğini düşündürmektedir: Plüton Güneşimizden yapıyor. Ölmekte olan yıldız atmosferini atarken, eşlik eden yıldız çıkışı şekillendirdi ve onu şekillendirdi. Daha önceki hiçbir teleskop bu ince etkiyi ortaya çıkaracak hassasiyete ve uzamsal çözünürlüğe sahip değildi.
“Peki küresel bir yıldız, Halka Bulutsusu gibi böylesine yapılandırılmış ve karmaşık bir bulutsuyu nasıl oluşturdu? Bir ikili arkadaştan biraz yardım, pekala cevabın bir parçası olabilir.
Yazarlar
- Roger Wesson, Birleşik Krallık Cardiff Üniversitesi Fizik ve Astronomi Okulu’nda araştırma görevlisi ve ESSENcE programında yardımcı araştırmacıdır.
- Mikako Matsuura, Birleşik Krallık Cardiff Üniversitesi Fizik ve Astronomi Okulu’nda bir okuyucu (doçentliğe eşdeğer) ve ESSENcE programında yardımcı araştırmacıdır.
- Albert A. Zijlstra, Birleşik Krallık’taki Manchester Üniversitesi’nde astrofizik profesörü ve ESSENcE programında yardımcı araştırmacıdır.
Not: Bu makale, henüz hakem incelemesi sürecinden geçmemiş, devam eden Webb biliminden elde edilen verileri vurgulamaktadır.