Nowy model daje spojrzenie w serce Mgławicy Rozeta

Mgławica Rozeta w Galaktyce Drogi Mlecznej, odległa o 5000 lat świetlnych od Ziemi, znana jest ze swojego kształtu przypominającego różę, oraz dziury w swoim centrum. Mgławica to międzygwiezdna chmura pyłu, wodoru, helu i innych zjonizowanych gazów z kilkoma masywnymi gwiazdami znajdującymi się w gromadzie w jej sercu.

Wiatry gwiazdowe oraz promieniowanie jonizujące pochodzące od tych masywnych gwiazd mają wpływ na kształt olbrzymiej chmury molekularnej. Jednak rozmiar i wiek jamy obserwowanej w centrum Mgławicy Rozeta jest zbyt mały w porównaniu z wiekiem jej gwiazd centralnych – coś, co przez dekady zastanawiało astronomów. 

Dzięki symulacjom komputerowym astronomowie z Uniwersytetów Leeds oraz Keele odkryli, że powstała Mgławica jest raczej cienkim obłokiem molekularnym niż kulistym bądź grubym dyskiem, co sugerują niektóre fotografie. Cienki obłok o kształcie dysku skupiający wiatr gwiazdowy od centrum obłoku mógłby odpowiadać względnie niewielkiemu rozmiarowi jamy centralnej.

Główny autor badań, dr Christopher Wareing ze Szkoły Fizyki i Astronomii, powiedział: „Masywne gwiazdy, które tworzą centralną gromadę Mgławicy Rozeta mają kilka milionów lat i są w połowie cyklu życia. Przez długi czas ich wiatry gwiazdowe mogły płynąć i można by oczekiwać, że jama centralna będzie dziesięć razy większa.”

„Symulowaliśmy sprzężenie zwrotne wiatru gwiazdowego i tworzenie się mgławicy w różnych modelach chmury molekularnej, w tym grudkowatej kuli, włóknistego dysku oraz cienkiego dysku, wszystkie utworzone z tego samego początkowego obłoku atomowego o niskiej gęstości.”

„To cienki dysk odtworzył wygląd fizyczny – rozmiar jamy, kształt i wyrównanie pola magnetycznego – Mgławicy, w wieku zgodnym z gwiazdami centralnymi oraz siłami ich wiatrów.”

Dr Wareing dodaje: „Mieliśmy szczęście, że do naszych modeli mogliśmy wykorzystać dane z trwającej misji Gaia, gdyż szereg jasnych gwiazd w Mgławicy Rozeta należy do jej przeglądu. Zastosowanie tych danych do naszych modeli dało nam nowe zrozumienie roli poszczególnych gwiazd w Mgławicy Rozeta. Następnie przyjrzymy się wielu innym podobnym obiektom w Galaktyce i zobaczymy, czy uda nam się ustalić ich kształt.”

Symulacje, opublikowane dzisiaj w Monthly Notices of the Royal Astronomical, były prowadzone z wykorzystaniem centrum Advanced Research Computing w Leeds. Dziewięć symulacji wymagało około pół miliona godzin pracy procesora – odpowiednik 57 lat na standardowym komputerze stacjonarnym.

Martin Callaghan, członek zespołu Advanced Research Computing, powiedział: „Fakt, że wykonanie symulacji Mgławicy Rozeta zajęłoby więcej niż pięć dekad na komputerze stacjonarnym, jest jednym z głównych powodów, dla których dostarczamy do badań potężnych narzędzi w postaci superkomputerów. Narzędzia te umożliwiły przeprowadzenie symulacji Mgławicy Rozeta w ciągu kilku tygodni.”

Opracowanie:
Agnieszka Nowak

Więcej:
New models give insight into the heart of the Rosette Nebula 

Źródło: Leeds University

Na zdjęciu: Obraz Mgławicy Rozeta oparty na danych uzyskanych w ramach badania fotometrycznego h-alfa w północnej płaszczyźnie galaktycznej, przygotowany przez Nicka Wrighta z Uniwersytetu Keele, w imieniu IPHAS Collaboration.