Небесная бабочка выходит из пыльной куколки

L2 Puppis находится на расстоянии около 200 световых лет от Земли и является одним из ближайших к Земле красных гигантов, вступающих в финальную стадию своей жизни. Новые наблюдения в режиме ZIMPOL SPHERE были выполнены в видимом свете с использованием экстремально адаптивной оптики, которая исправляет изображения в гораздо большей степени, чем стандартная адаптивная оптика, позволяя более детально рассмотреть слабые объекты и структуры, близкие к ярким источникам света. Это первые опубликованные результаты этого режима и наиболее подробные из таких звезд.ZIMPOL может создавать изображения, которые в три раза четче, чем изображения, полученные с космического телескопа Хаббл НАСА / ЕКА, и новые наблюдения показывают пыль, которая окружает L2 Puppis, в мельчайших деталях [1].

Они подтверждают более ранние выводы, сделанные с помощью NACO, о том, что пыль расположена в диске, который с Земли виден почти полностью с ребра, но обеспечивает гораздо более подробное изображение. Информация о поляризации от ZIMPOL также позволила группе построить трехмерную модель пылевых структур [2].

Астрономы обнаружили, что пылевой диск начинается примерно в 900 миллионах километров от звезды — немного дальше, чем расстояние от Солнца до Юпитера — и обнаружили, что он вспыхивает наружу, создавая симметричную воронкообразную форму, окружающую звезду. Команда также наблюдала второй источник света на расстоянии около 300 миллионов километров — вдвое больше расстояния от Земли до Солнца — из L2 Puppis.

Эта очень близкая звезда-компаньон, вероятно, будет другим красным гигантом такой же массы, но моложе.Сочетание большого количества пыли, окружающей медленно умирающую звезду, а также наличие звезды-компаньона означает, что это именно тот тип системы, который, как ожидается, создаст биполярную планетарную туманность. Эти три элемента кажутся необходимыми, но еще требуется немалая удача, если они должны привести к последующему появлению небесной бабочки из этой пыльной куколки.Ведущий автор статьи Пьер Кервелла поясняет: «Происхождение биполярных планетарных туманностей — одна из величайших классических проблем современной астрофизики, особенно вопрос о том, как именно звезды возвращают свой ценный груз металлов обратно в космос — важный процесс, потому что именно этот материал будет использоваться для создания последующих поколений планетных систем ».

Помимо расширяющегося диска L2 Puppis, команда обнаружила два конуса материала, которые поднимаются перпендикулярно диску. Важно отметить, что внутри этих конусов они обнаружили два длинных, медленно изгибающихся шлейфа материала.

Исходя из точек происхождения этих шлейфов, команда делает вывод, что один из них, вероятно, является продуктом взаимодействия между материалом из L2 Puppis и ветром звезды-компаньона и давлением излучения, в то время как другой, вероятно, возник в результате столкновения между ними. звездные ветры от двух звезд или результат аккреции диска вокруг звезды-компаньона.Хотя многое еще предстоит понять, существуют две ведущие теории биполярных планетарных туманностей, каждая из которых полагается на существование двойной звездной системы [3]. Новые наблюдения предполагают, что оба этих процесса происходят вокруг L2 Puppis, что делает весьма вероятным, что пара звезд со временем родит бабочку.

Пьер Кервелла заключает: «Поскольку звезда-компаньон вращается вокруг L2 Puppis только каждые несколько лет, мы ожидаем увидеть, как звезда-компаньон формирует диск красного гиганта. Можно будет проследить эволюцию пылевых элементов вокруг звезды в режиме реального времени — — чрезвычайно редкая и захватывающая перспектива ».Примечания[1] SPHERE / ZIMPOL использует экстремальную адаптивную оптику для создания изображений с ограничением дифракции, которые намного ближе, чем предыдущие инструменты адаптивной оптики, к достижению теоретического предела телескопа, если бы не было атмосферы. Экстремальная адаптивная оптика также позволяет видеть гораздо более тусклые объекты очень близко к яркой звезде.

Эти изображения также делаются в видимом свете — на более коротких длинах волн, чем в режиме ближнего инфракрасного диапазона, где раньше выполнялась адаптивная оптическая визуализация. Эти два фактора приводят к значительно более резким изображениям, чем предыдущие изображения VLT. Еще более высокое пространственное разрешение было достигнуто с помощью VLTI, но интерферометр не создает изображения напрямую.[2] Пыль на диске очень эффективно рассеивала звездный свет по направлению к Земле и поляризовывала его — особенность, которую команда могла использовать для создания трехмерной карты оболочки, используя данные ZIMPOL и NACO, а также модель диска. основан на инструменте моделирования переноса излучения RADMC-3D, который использует заданный набор параметров для пыли, чтобы моделировать проходящие через нее фотоны.

[3] Первая теория состоит в том, что пыль, производимая звездным ветром первичной умирающей звезды, удерживается на кольцевой орбите вокруг звезды звездными ветрами и давлением излучения, создаваемым звездой-компаньоном. Любая дальнейшая масса, теряемая от главной звезды, затем направляется или коллимируется этим диском, заставляя материал двигаться наружу двумя противоположными столбцами, перпендикулярными диску.Второй утверждает, что большая часть материала, выбрасываемого умирающей звездой, аккрецируется ее ближайшим компаньоном, который начинает формировать аккреционный диск и пару мощных струй.

Любой оставшийся материал отталкивается звездным ветром умирающей звезды, образуя охватывающее облако газа и пыли, как это обычно происходит в одиночной звездной системе. Вновь созданные биполярные струи звезды-компаньона, движущиеся с гораздо большей силой, чем звездные ветры умирающей звезды, затем прорезают двойные полости в окружающей пыли, что приводит к характерному виду биполярной планетарной туманности.


Оставьте комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *