Na Ziemi ametysty tworzą się, gdy bąbelki gazu w rozgrzanej lawie stygną w konkretnych, odpowiednich warunkach. Natomiast w kosmosie umierająca gwiazda o masie zbliżonej do masy Słońca jest w stanie utworzyć strukturę dorównującą urokowi tych pięknych półszlachetnych klejnotów.
Gdy gwiazdom takim jak Słońce kończy się już paliwo jądrowe, zaczynają odrzucać swoje zewnętrzne warstwy, a wówczas samo jądro takiej gwiazdy się kurczy. Korzystający z Obserwatorium Rentgenowskiego Chandra astronomowie odkryli bańkę ultragorącego gazu znajdującą się w centrum jednej z tych wygasających gwiazd, a zarazem mgławicy planetarnej leżącej w naszej Galaktyce. Położona w odległości około 7800 lat świetlnych od Ziemi IC 4593 jest przy tym najodleglejszą mgławicą planetarną, jaką dotąd wykrył teleskop orbitalny Chandra. IC 4593 (znana również jako Białooki Groszek) to mgławica planetarna znajdująca się w gwiazdozbiorze Herkulesa. Została odkryta w 1907 roku przez Williaminę Fleming.
To nowe zdjęcie IC 4593 pokazuje promieniowanie rentgenowskie zarejestrowane przez satelitę Chandra w kolorze fioletowym, który wskazuje na podobieństwo do ametystów występujących w geodach na całej Ziemi. Bąbelek wykryty przez Chandrę pochodzi z gazu podgrzanego do ponad miliona stopni Celsjusza. Tak wysokie temperatury zostały prawdopodobnie wygenerowane przez materię, która oderwała się od skurczonego jądra gwiazdy, po czym zderzyła z obłokiem gazu już wcześniej odrzuconym przez tę gwiazdę.
Ten złożony obraz zawiera również dane zebrane w świetle widzialnym przez Kosmiczny Teleskop Hubble'a (barwy różowe i zielone). Różowe obszary na zdjęciu z Hubble'a odpowiadają nakładającej się emisji chłodniejszego gazu – kombinacji azotu, tlenu i wodoru, podczas gdy zielona emisja pochodzi głównie od atomów azotu.
IC 4593 jest tym, co astronomowie nazywają mgławicą planetarną. Mimo tej nieco zwodniczo brzmiącej nazwy, ta klasa obiektów nie ma nic wspólnego z planetami. Nazwę nadano jej dwa wieki temu, ponieważ przy spoglądaniu przez mały teleskop wyglądały one wtedy jak dysk typowy planetarny. W rzeczywistości mgławica planetarna powstaje jako efekt ewolucji jądra gwiazdy o masie bliskiej masie Słońca, której wnętrze kurczy się, a warstwy zewnętrzne rozszerzają się i chłodzą. W przypadku Słońca jego zewnętrzne warstwy na tym etapie ewolucji – czerwonego olbrzyma – mogą za kilka miliardów lat sięgnąć aż do orbity Wenus.
Oprócz oznak gorącego gazu naukowcy znaleźli tam również dowody na obecność punktowego źródła promieniowania rentgenowskiego w centrum IC 4593. Ta emisja promieniowania rentgenowskiego odpowiada wyższym energiom niż w przypadku bańki gorącego gazu. Źródłem punktowym może być tu gwiazda, która wcześniej odrzuciła swoje zewnętrzne warstwy, tworząc mgławicę planetarną. Ale może też ono pochodzić od jej hipotetycznej gwiazdy towarzyszącej w układzie podwójnym.
Artykuł opisujący te wyniki ukazał się w numerze „Monthly Notices of the Royal Astronomical Society” z kwietnia 2020 roku i jest już również dostępny online. Autorami są: Jesús A. Toalá (Instituto de Radioastronomía y Astrofísica (IRyA) w Michoacan, Meksyk); M. A. Guerrero (Instituto de Astrofísica de Andalucía w Granadzie, Hiszpania); L. Bianchi (The Johns Hopkins University w Baltimore, Maryland); Y.-H. Chu (Instytut Astronomii i Astrofizyki, Academia Sinica (ASIAA) w Tajpej, Tajwan, Republika Chińska); i O. De Marco (Uniwersytet Macquarie w Sydney, Australia).
Programem badawczym Chandra zarządza Centrum Lotów Kosmicznych Marshalla w NASA.
Czytaj więcej:
- Oryginalna publikacja: Chandra observations of the planetary nebula IC 4593, Toalá, J. A., et al., 2020, MNRAS, v494, 3784
- Cały artykuł
- Film ukazujący umierającą gwiazdę (YT)
Źródło: Chandra.si.edu
Opracowanie: Elżbieta Kuligowska
Na zdjęciu: IC 4593 na falach rentgenowskich. Jej obraz ma średnicę około 25,5 łuku (co odpowiada 0,96 lat świetlnym). Źródło: X-ray: NASA/CXC/UNAM/J. Toalá et al.; Optical: NASA/STScI
