Para ilmuwan mengungkapkan struktur tak terduga dari Nebula Cincin Selatan: “Kami kagum”
Nebula Cincin Selatan yang megah adalah kepompong bintang yang sedang sekarat, dan ia memiliki sebuah rahasia. Para ilmuwan telah menemukan bahwa nebula ini memperlihatkan struktur cincin ganda yang menunjukkan bukan hanya satu, tapi mungkin tiga bintang pada intinya.
Nebula Cincin Selatan, juga disebut NGC 3132, adalah nebula planet yang terletak sekitar 2000 km jauhnya. Tahun cahaya Jauh di konstelasi Vela, layarnya. Nama “planet nebula” adalah istilah yang keliru – nebula seperti itu tidak ada hubungannya dengan itu Planet-planet. Sebaliknya, itu adalah hembusan nafas terakhir dari kematian, matahari-Suka bintang, yang berubah di dalam kepompong misterius hingga akhirnya berkembang menjadi katai putih. Nebula ini terbentuk dari kulit terluar bintang yang sekarat, yang menonjol ke dalam ruang angkasa Setelah bintang Raksasa merah fase.
Nebula Cincin Selatan dicitrakan pada Desember 2022 dengan teleskop Teleskop Luar Angkasa James Webb (JWST), yang mengungkap molekul gas hidrogen yang membentuk “kerangka luar” nebula. Istilah ini mengacu pada gas hangat yang memancar pada suhu sekitar 1.000 K (1.340 °F, atau 726 °C) karena disinari dan dipanaskan oleh sinar ultraviolet dari atmosfer. Katai putih Diri. Namun, kerangka luar ini hanya mewakili sebagian kecil dari molekul gas yang terkandung dalam nebula.
Terkait: Nebula Kepala Kuda mengangkat kepalanya dalam gambar baru yang menakjubkan dari Teleskop Luar Angkasa James Webb (video)
Sebuah tim yang dipimpin oleh Joel Kastner dari Institut Teknologi Rochester mencari lebih banyak gas molekuler nebula, khususnya mencari gas karbon monoksida menggunakan Submillimeter Array (SMA), sebuah rangkaian delapan teleskop radio yang dipasang di gunung berapi yang sudah punah bernama Mona. Kia di Hawaii. Karbon monoksida bercampur dengan hidrogen dan gas molekuler lainnya di dalam nebula, jadi pemantauan kandungan karbon monoksida sebenarnya merupakan alternatif untuk memantau semua molekul lain yang tidak mudah dideteksi. Benar saja, SMA mampu mengukur distribusi dan kecepatan molekul karbon monoksida, menunjukkan bagian mana yang bergerak ke arah kita dan bagian mana yang menjauh dari kita.
“Teleskop Luar Angkasa James Webb menunjukkan kepada kita molekul hidrogen dan bagaimana mereka terakumulasi di langit, sedangkan susunan submilimeter menunjukkan kepada kita karbon monoksida yang lebih dingin, yang tidak dapat Anda lihat pada gambar Teleskop Luar Angkasa James Webb,” kata Kastner dalam sebuah artikel. jumpa pers.
Seperti namanya, South Loop pada dasarnya berbentuk cincin (dari sudut pandang kami). Pengamatan SMA menunjukkan cincin ini membesar, yang diperkirakan seiring dengan pertumbuhan nebula secara perlahan sebelum akhirnya menyebar. Namun, data tersebut juga memungkinkan tim Kastner untuk membuat peta 3D dari kerangka luar molekul nebula. Ini mengejutkan. Para peneliti tidak hanya mampu membuktikan bahwa apa yang kita lihat sebagai cincin hanyalah sebuah lobus di nebula bipolar jika dilihat dari ujungnya, namun mereka juga menemukan Kedua lingkaran tegak lurus dengan yang pertama.
“Saat kami mulai mengubah seluruh nebula menjadi 3D, kami langsung melihat bahwa itu sebenarnya adalah sebuah cincin, dan kemudian kami terkejut melihat ada cincin lainnya,” kata Kastner.
Seluruh susunan yang aneh ini menelusuri ekor yang luar biasa bukan hanya satu, bahkan dua, tapi mungkin tiga bintang di jantung nebula. Hanya satu dari bintang-bintang ini, yang paling masif dari ketiganya, yang akan mencapai akhir masa hidupnya – namun trio bintang tersebut, jika ketiganya benar-benar ada, kemungkinan besar akan terlalu berdekatan atau terlalu redup untuk dapat dipisahkan secara terpisah, Bahkan oleh JWST.
Ada semakin banyak bukti bahwa beberapa nebula planet, setidaknya yang memiliki struktur kompleks, terbentuk dari campur tangan bintang pendamping dengan bintang pusat yang sekarat. Untuk lingkar selatan, tim Kastner berasumsi bahwa sistem rangkap tiga terdiri dari penutupan Dualitas Ia diorbit oleh bintang ketiga yang lebih jauh dalam radius orbit 60 Satuan astronomi Dari biner (satu satuan astronomi, AU, adalah jarak antara… Tanah Dan matahari ada di dalam kita Tata surya 60 AU akan berada di ujung terjauh Sabuk Kuiper).
Kedua lobus cincin selatan memiliki pinggang yang sempit atau “terjepit” seperti jam pasir, ciri umum nebula planet yang muncul dari sistem bintang biner di mana salah satu bintangnya mencapai akhir hidupnya. Pendamping biner tersebut mampu mengumpulkan materi yang dilepaskan oleh bintang yang sekarat sehingga ia lolos ke arah kutub, bukan ke arah khatulistiwa, untuk membentuk dua lobus. Pengamatan inframerah-tengah oleh Teleskop Luar Angkasa James Webb mendukung hipotesis ini, setelah menemukan kelebihan cahaya inframerah yang berasal dari sistem bintang pusat, sebuah tanda klasik dari piringan debu yang terbentuk oleh interaksi antara raksasa merah dan pasangan biner di dekatnya.
Ini menjelaskan episode pertama. Tim mengatakan asal mula dering kedua masih belum pasti.
Meskipun cincin selatan tampak berbentuk dua lobus, beberapa material pasti telah dikeluarkan dalam bentuk cangkang material berbentuk bola atau ellipsoidal yang dilepaskan oleh raksasa merah, sebuah peristiwa hilangnya massa dengan cepat yang mungkin mewakili hembusan terakhir materi yang meninggalkan raksasa putih. . kerdil. Sistem bintang biner menghasilkan serangkaian jet yang cepat dan sempit, tetapi jika ada bintang ketiga, maka bintang tambahan akan dihasilkan gravitasi Ini akan bekerja pada biner bagian dalam, menyebabkan arah aliran “berosilasi”, seperti gasing yang berputar. Jet yang mengalir ini seharusnya mengukir rongga melingkar di bagian elips nebula, sehingga menciptakan cincin kedua.
Kastner menekankan bahwa penjelasan ini masih bersifat spekulatif, namun rongga pusat nebula yang terionisasi menyimpan bukti adanya aliran semacam itu dalam strukturnya.
Nebula planet lainnya berbentuk lingkaran, seperti Nebula Helix (NGC 7293 in Aquarius), juga telah terbukti memiliki struktur bilobed yang melaluinya kita dapat melihat “ke bawah” pada ujung salah satu lobus. Penemuan Cincin Kedua di Nebula Cincin Selatan, atau Haruskah Cincin Ini Kini Bentuk Jamak? – mendorong para astronom untuk mengunjungi kembali beberapa nebula cincin lain yang diketahui untuk melihat apakah mereka juga melewatkan cincin kedua di sana.
Nebula planet tidak hanya berarti kematian bintang. Mereka juga menjanjikan kehidupan baru, secara harfiah.
“Di manakah karbon, oksigen, dan nitrogen ditemukan? Semesta Kastner bertanya. “Kami melihat mereka dihasilkan di bintang-bintang mirip Matahari yang sedang sekarat, seperti bintang yang baru saja mati dan membentuk Cincin Selatan.”
Nebula planet yang meluas juga menyebar ke… Ruang antarbintangMereka menyebarkan partikel-partikel tersebut ke seluruh alam semesta, dan berakhir di awan molekul raksasa yang membentuk bintang dan planet generasi berikutnya.
“Sebagian besar gas molekuler ini akan berakhir di atmosfer planet, dan atmosfer tersebut memungkinkan adanya kehidupan,” kata Kastner. Faktanya, semua unsur di Bumi yang lebih berat daripada hidrogen dan helium berasal dari dalam bintang dan terlempar ke luar angkasa ketika bintang tersebut mati.
Kami benar-benar bintang, seperti yang dikatakan banyak ahli.
Jadi, ketika kita mengagumi keindahan kematian bintang di nebula seperti Cincin Selatan, kita juga dapat membayangkannya sebagai bintang phoenix yang suatu hari bangkit dari abu dan memulai siklus kelahiran dan kematian bintang lagi. Mengutip Battlestar Galactica, semua itu pernah terjadi sebelumnya, dan semuanya akan terjadi lagi.
Hasilnya dipublikasikan pada 2 April Jurnal Astrofisika.
