Image Image Image Image Image Image Image Image Image Image

Новости астрономии и астрофизики — The Universe Times | 25.06.2018

Scroll to top

Top

Нет комментариев

В туманности Муравей обнаружено лазерное излучение

В туманности Муравей обнаружено лазерное излучение
shortstoryf

В наблюдениях космической обсерватории «Гершель» было обнаружено редкое явление, связанное со смертью звезды. Речь идёт о туманности Муравей и её необычной лазерной эмиссии, которая может указывать на присутствие двойной звёздной системы в самом её центре.

Когда звёзды средней и малой массы, как наше Солнце, приближаются к концу своей жизни, они становятся плотными белыми карликами. В процессе этого превращения они сбрасывают в космическое пространство свои внешние газовые оболочки, создавая настоящий калейдоскоп сложных фигур и очертаний, известных под общим названием планетарных туманностей.

Туманность Муравей

Туманность Муравей от космического телескопа «Хаббл» была так названа, потому что напоминает голову и тело этого насекомого. В действительности же это результат деятельности двух погибающих звёзд, подобных Солнцу, и их взаимодействия с веществом в ядре туманности. Источник: NASA, ESA and the Hubble Heritage Team (STScI/AURA)

Инфракрасные наблюдения, проводимые обсерваторией «Гершель», показали, что крах центральной звезды в ядре туманности Муравей выглядит ещё более впечатляющим, чем можно наблюдать в красочных изображениях видимого диапазона от телескопа «Хаббл». Как показали новые данные, туманность Муравей излучает интенсивное лазерное излучение из своего ядра.

В то время как под лазерами сегодня в повседневной жизни мы понимаем особые визуальные эффекты на концертах, в космосе под этим термином подразумевается сфокусированное излучение, фиксируемое на различных длинах волн при особых условиях. Известны только несколько из этих космических инфракрасных лазеров.

Эволюция звёзд

Представление художника о некоторых возможных эволюционных путях звёзд различных начальных масс. Некоторые протозвёзды, например коричневые карлики, никогда не станут достаточно горячими, чтобы стать полноценными звёздами. Они просто остынут и исчезнут. Красные карлики являются наиболее распространённым типом звёзд, которые живут до тех пор, пока не выработают весь свой водород в гелий. Затем они превращаются в белых карликов. Звёзды, подобные Солнцу, раздуваются до красных гигантов перед сбрасыванием их внешних оболочек, которые затем становится красочной туманностью. А ядра этих звёзд становятся красными карликами. Самые крупные звёзды взрываются очень быстро. Как только полностью сгорает их топливо, происходит взрыв сверхновой звезды или вспышка гамма-излучения. В результате этого от звезды остаётся нейтронная звезда или чёрная дыра. Источник: ESA

По случайному совпадению, астроном Дональд Мензель, который первым наблюдал и классифицировать конкретно эту планетарную туманность в 1920 году (именно в честь него она известна как Menzel 3), был также одним из первых, кто предположил, что при определённых условиях естественное усиление света, стимулируемое испусканием излучения, могло произойти в газообразных туманностях. Именно от этого понятия и пошло само слово лазер: Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation. Это было задолго до открытия и первого успешного применения лазера в лабораториях в 1960 году, после которого 16 мая каждого года отмечается Международный день света.

«Когда мы наблюдаем за туманностью Муравей, мы видим удивительно сложную структуру, составленную из ионизированного газа, но мы не видим сам объект в его центре, производящий эту структуру. Благодаря высокой чувствительности и широкому диапазону длин волн обсерватории «Гершель» мы обнаружили очень редкий тип излучения, называемый рекомбинационным, основывающимся на лазерном излучении линии рекомбинации водорода. Именно это излучение и позволило показать структуру туманности и его физическое состояние», — Изабель Алеман, ведущий автор работы, описывающей результаты этих исследований.

Этому виду лазерной эмиссии нужен очень плотный газ, расположенный близко к звезде. Сравнение наблюдений с теоретическими моделями показало, что плотность испускающего лазер газа приблизительно в десять тысяч раз выше, чем плотность газа, обнаруженного в типичных планетарных туманностях и на периферии самой туманности Муравей.

Обычно область, расположенная близко к мёртвой звезде (в данном случае эта близость сопоставима с расстоянием от Сатурна до Солнца), довольно пустая, потому что большая часть вещества звезды была выброшено за её пределы. А любой оставшийся газ вскоре попросту упал бы на звезду.

«Единственным способом сохранить газ близко к звезде заключается в формировании газового диска, который вращается по орбите этой звезды. В данном случае мы, фактически, наблюдаем плотный диск в самом центре, которые к нам повёрнут практически своим ребром. Эта ориентация помогает усилить лазерный сигнал. Форма диска предполагает, что у белого карлика есть второй компаньон, потому что трудно заставить выброшенный газ возвращаться и формировать диск на орбите, если сопутствующая звезда не отклоняет его в правильном направлении», — Альберт Зиджлстра, соавтор работы.

Астрономы ещё не наблюдали ожидаемую вторую звезду, но они полагают, что масса умирающей звезды выбрасывается и затем захватывается компактной центральной звездой первоначальной планетарной туманности, образуя диск, в котором и возникает лазерное излучение.

«Мы использовали «Гершель», чтобы охарактеризовать различные компоненты газа и пыли в туманностях вокруг старых звёзд, но мы не собирались искать именно лазерное явление. Такое излучение прежде было идентифицировано только у нескольких объектов, поэтому то, что мы наблюдаем — было замечательным открытием, мы этого не ожидали. Правда, мы никогда и не сомневались, что в туманностях всегда есть нечто большее, чем кажется на первый взгляд», — Тошия Уета, научный руководитель обзора планетарных туманностей телескопа «Гершель».

Обсерватория Гершель

Телескоп «Гершель» является классическим телескопом системы Кассегрена с диаметром главного зеркала 3.5 метра – самым большим, когда-либо запущенным в космос. Вторичное зеркало имеет меньшие размеры. Этот мощный телескоп позволяет астрономам вглядываться в глубокий космос, фиксируя свет, излучаемый в дальнем инфракрасном и субмиллиметровом диапазоне. Атмосфера Земли не пропускает излучение этой части электромагнитного спектра, поэтому «Гершель» находится в космосе в точке L2 системы Земля-Солнце на расстоянии 1.5 миллиона километров от Земли. Появление «Гершеля» заполнило разрыв между инфракрасными обсерваториями наземными радиотелескопами. Этот снимок аппарата сделан во время испытаний в Европейском Космическом Агентстве. Источник: ESA.

Это исследование предполагает, что выразительная туманность Муравей, как мы её наблюдаем сегодня, создавалась посредством сложных процессов внутри двойной звёздной системы, которые влияют на форму, химические свойства и развитие этих звёзд, находящихся на заключительных этапах своих жизней», — Горан Пильбратт, координатор проекта «Гершель».
«Эта обсерватория обладает совершенными возможностями по наблюдению этого экстраординарного лазера в туманности Муравей. Полученные результаты помогут ограничить условия, при которых происходит это явление, и усовершенствовать наши модели звёздного развития. Это также счастливый конец истории, в которой «Гершель» объединил вместе два открытия Мензеля, совершённые почти век назад».

По информации Европейского Космического Агентства.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Оставьте комментарий

Добавить комментарий

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам:

Яндекс.Метрика Рейтинг@Mail.ru Лицензия Creative Commons «The Universe Times» Google