2 godzin temu
Mgławica Pierścień, jeden z najlepiej rozpoznawalnych obiektów nocnego nieba, od ponad dwóch stuleci jest symbolem kosmicznego piękna. Astronomowie byli przekonani, iż znają ją niemal na wylot – aż do teraz. Najnowsze badania ujawniły w jej wnętrzu tajemniczą strukturę, która całkowicie zmienia nasze rozumienie tego obiektu: gigantyczny, podłużny pas żelaza o masie porównywalnej z masą Marsa. Co to może być?
Mgławica Pierścień (M57), położona w gwiazdozbiorze Lutni w odległości około 2,5–2,6 tysiąca lat świetlnych od Ziemi, została odkryta w 1779 roku przez Charles’a Messiera. Uważa się, iż powstała około 4000 lat temu. Jest klasycznym przykładem mgławicy planetarnej – gazowej powłoki wyrzuconej przez gwiazdę podobną do Słońca w końcowej fazie jej życia. W centrum obiektu znajduje się gorący biały karzeł, pozostałość po gwieździe, która kilka tysięcy lat temu zrzuciła swoje zewnętrzne warstwy.
Kosmiczna sztaba z żelaza
Choć Mgławica Pierścień była obserwowana przez dziesięciolecia przy użyciu najpotężniejszych teleskopów, w tym Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba, jej najnowsza tajemnica pozostała długo niewidoczna.
Międzynarodowy zespół astronomów z University College London (UCL) oraz Uniwersytetu w Cardiff odkrył w samym centrum mgławicy wąską, wydłużoną strukturę złożoną z atomów żelaza pozbawionych części elektronów.
Według badań, opublikowanych w czasopiśmie Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, obiekt przypomina belkę idealnie wpisaną w eliptyczny kształt wewnętrznej warstwy mgławicy. Jej długość odpowiada około 500 promieniom orbity Plutona, a ilość zawartego w niej żelaza ma masę zbliżoną do masy planety Mars. To czyni ją jedną z najbardziej masywnych, jednorodnych struktur metalicznych, jakie kiedykolwiek zidentyfikowano w mgławicy planetarnej.
WEAVE pozwolił zajrzeć głębiej
Na odkrycie pozwolił nowy instrument WEAVE (WHT Enhanced Area Velocity Explorer), zainstalowany na 4,2-metrowym Teleskopie Williama Herschela na Wyspach Kanaryjskich. W trybie LIFU (Large Integral Field Unit) urządzenie wykorzystuje setki światłowodów do jednoczesnego zbierania widm światła z całej powierzchni mgławicy.
Dzięki temu astronomowie mogli stworzyć niezwykle precyzyjną mapę chemiczną Mgławicy Pierścień, analizując jej emisję na różnych długościach fal. To właśnie podczas przeglądania tych danych badacze zauważyli pas światła emitowanego wyłącznie przez zjonizowane żelazo – strukturę, która wcześniej ginęła w blasku innych gazów.
Skąd wzięło się tyle żelaza?
Pochodzenie żelaznego pręta na razie pozostaje zagadką. Naukowcy rozważają w tej chwili dwa główne scenariusze.
Pierwszy zakłada, iż struktura powstała w wyniku nietypowego, silnie ukierunkowanego procesu wyrzucania materii przez umierającą gwiazdę. Jeśli ta hipoteza się potwierdzi, będzie to oznaczało, iż dynamika powstawania mgławic planetarnych jest znacznie bardziej złożona, niż dotąd sądzono.
Według drugiej teorii żelazny pas może być pozostałością po skalistej planecie, która krążyła blisko gwiazdy i została pochłonięta. Planeta mogła ulec dosłownemu „ugotowaniu”, odparowując i tworząc łuk gorącej plazmy bogatej w metale. W takim przypadku obserwujemy szczątki świata, który nie przetrwał śmierci swojego słońca.
Początek nowej ery badań mgławic
Odkrycie w Mgławicy Pierścień to dopiero początek. „Byłoby bardzo zaskakujące, gdyby „żelazny pręt” był unikatowy dla Mgławicy Pierścień” – skomentował dr Roger Wesson, główny autor badania. „Mamy nadzieję, iż obserwując i analizując kolejne mgławice powstałe w ten sam sposób, odkryjemy więcej przykładów tego zjawiska, co pomoże nam zrozumieć, skąd pochodzi to żelazo.” – dodaje naukowiec.
W ciągu najbliższych pięciu lat instrument WEAVE przeprowadzi osiem dużych przeglądów nieba, obejmujących liczne mgławice planetarne w północnej części Drogi Mlecznej.
