Най-накрая смъртта на една умираща звезда бе разкрита в цялата ѝ триизмерна прелест.

Екип от учени, ръководени от Райън Клермънт, който съвсем наскоро завършва гимназия, успява да реконструира сложната и мистериозна мъглявина, която съставлява един от най-прочутите звездни призраци на небосвода – мъглявината Котешко око.

Техният модел разкрива механизмите, които извайват някои от доскоро необяснените аспекти на структурата на този космически обект.

От една страна, резултатите могат да ни помогнат да разберем по-добре и други мъглявини от този тип, а от друга, хвърля повече светлина и върху бъдещето на нашето собствено Слънце.

Мъглявината Котешко око (известна още като NGC 6543) е планетарна. Този тип обекти нямат нищо общо с планетите. Те са кръстени така, тъй като кръглата им форма наподобява планета. Тези мъглявини представляват останки от звезди (като Слънцето), които са изразходвали своето гориво и са достигнали до края на своя живот.

Въпреки че планетарните мъглявини споделят множество общи характеристики, Котешкото око е една от най-сложните, които сме откривали до ден днешен. Като цяло формата ѝ е кръгла, но по-голямата част от интериора ѝ включва една ромбовидна форма, наподобяваща зеницата на котешко око, и тя е пълна с възли, обвивки и нишки.

Това е и една от най-добре изучените мъглявини на небосвода. Въпреки това някои аспекти от структурата ѝ продължават да озадачават астрономите. Те не могат да бъдат обяснени лесно с помощта на сегашния модел за формиране на планетарна мъглявина, наречен модел на взаимодействащия звезден вятър. Според него дадена звезда се издува и се превръща в червен гигант (като Бетелгейзе), след което генерира слаб вятър, който избутва звездния материал в космическото пространство. Впоследствие, в края на своя живот, звездата изхвърля външния материал в космоса и ядрото, което вече не се поддържа от външното налягане на ядрения синтез, рухва пот тежестта на гравитацията и образува бяло джудже. Изключително горещото бяло джудже генерира бърз звезден вятър, който се врязва в материала в по-слабия вятър. Това „стресира“ газа и довежда до образуването на обвивки. Специфичната точково-симетрична биполярна форма на мъглявината Котешко око обаче не пасва на този модел.

„Когато видях мъглявината Котешко око, бях изумен от нейната красива и съвършено симетрична структура“, обяснява Клермонт, който планира да учи в Станфордския университет. „Бях още по-изненадан от факта, че нейната триизмерна структура не е изучена напълно.“

Ето защо той решава да направи нещо по въпроса. С помощта на астрономите Волфгант Стефен от Националния автономен университет на Мексико и Нико Конинг от Университета на Калгари в Канада, както и чрез астрофизичния софтуер за моделиране SHAPE, Клермонт деконструрира онова, което се случва в централния регион на мъглявината Котешко око.

Космическият телескоп „Хъбъл“, който през 2008 г. извършва изключително детайлни наблюдения на мъглявината, предоставя част от данните, които изследователите използват. Включени са и спектрални данни от националната обсерватория „Сан Медро Мартир“ в Мексико, които разкриват движенията на газа във вътрешността на мъглявината.

Триизмерният модел, който те конструират, разкрива нещо интересно – спираловидни пръстени, съставени от газ с висока плътност, които частично са се обвили около външната обвивка на мъглявината (и са симетрично разположени по нейните два издатъка).

Тази симетричност предполага, че пръстените са се формирали в резултат от струи с висока скорост, изхвърлени от полюсите на звездата в центъра на Котешко око. Тъй като звездата, която ги е образувала, е трептяла (досущ като въртящ се пумпал) – движение, наречено ротационна прецесия – струите придобиват спираловидна форма.

Фактът, че са незавършени, означава, че струите са изригнали за кратко, след което нещо ги е прекъснало.

Единственото нещо, за което знаем, че може да произведе прецесионна струя в планетарна мъглявина, е двойна звезда. Доскоро се смяташе, че звездата в центъра на Котешко око, е от вида на Волф-Райе (т.е. на ръба е да се превърне в бяло джудже – тя все още губи маса, докато изразходва и последните си запаси от гориво). Когато подобни звезди бъдат съчетани с друга звезда, това може да доведе до образуването на една наистина впечатляваща мъглявина.

Предишни изследвания подсказваха, че в сърцето на мъглявината Котешко око може да се крие бинарен спътник. Новото открие подкрепя тази интерпретация.

Бъдещите наблюдения и анализи ще могат да вземат предвид този модел, което от своя страна ще доведе до по-доброто интерпретиране на странните динамики в тази забележителна мъглявина.

“Прецесиращите струи в планетарните мъглявини се срещат относително рядко. Ето защо е важно да разберем как те допринасят за оформянето на по-сложни системи като Котешкото око. В края на краищата това ще ни позволи да научим повече за съдбата на нашето собствено Слънце, което един ден ще се превърне в планетарна мъглявина“, казва Клермонт, който е особено щастлив от факта, че успява да извърши подобно значимо астрофизично изследване.

Изследването е публикувано в Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Източник: Science Alert