Mgławica Rozeta w Galaktyce Drogi Mlecznej, odległa o 5000 lat świetlnych od Ziemi, znana jest ze swojego kształtu przypominającego różę oraz dziury w 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 – ten fakt przez dekady zastanawiał astronomów.
Dzięki symulacjom komputerowym astronomowie z Uniwersytetu w Leeds i Uniwersytetu Keele (ten drugi w pobliżu Newcastle-under-Lyme, oba w Wielkiej Brytanii) odkryli, że 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 rozmiarami względnie niewielkiej jamie centralnej.
Główny autor badań, dr Christopher Wareing ze Szkoły Fizyki i Astronomii Uniwersytetu w Leeds, 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 pasował do rozmiaru jamy, jej kształtu i wyrównania pola magnetycznego Mgławicy, w wieku zgodnym z gwiazdami centralnymi oraz siłami ich wiatrów. 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 pozwoliło nam zrozumieć rolę 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 w „Monthly Notices of the Royal Astronomical”, były prowadzone z wykorzystaniem superkomputerów z 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 zwykłym 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
