Umírající hvězda odhaluje, jak vesmír recykluje své suroviny: Vzácný pohled na Helixovu mlhovinu

Astronomové zachytili bezprecedentní snímek probíhajícího kosmického recyklačního projektu – fragmenty umírající hvězdy jsou rozbíjeny, zbavovány materiálu a absorbovány do mezihvězdného prostoru.

Astronomové zachytili bezprecedentní snímek probíhajícího kosmického recyklačního projektu – fragmenty umírající hvězdy jsou rozbíjeny, zbavovány materiálu a absorbovány do mezihvězdného prostoru. Tento objev učinil výzkumný tým pod vedením astronoma Pieta van Dokkuma z Yale University při snímkování Helixovy mlhoviny, planetární mlhoviny vzdálené asi 650 světelných let od Země. Zjištění byla publikována v novém výzkumu v časopise Nature.

„Vidíme, jak se materiál uvolněný na konci života hvězdy rozpadá a vrací se do galaxie,“ uvedl van Dokkum, hlavní autor studie. „Toto předávání – od rozpoznatelných hvězdných trosek k difuznímu plynu mezi hvězdami – bylo dosud velmi obtížné pozorovat. V daleké budoucnosti projde Slunce podobným procesem a jeho materiál vstoupí do stejného cyklu.“

Vědci učinili objev náhodou. Helixovu mlhovinu si vybrali jako vhodné místo pro kalibraci svého nového teleskopu MOTHRA (Modular Optical Telephoto Hyperspectral Robotic Array), který kombinuje snímky ze stovek teleobjektivů k detekci a studiu difuzního ionizovaného plynu mezi galaxiemi. MOTHRA se staví v observatoři El Sauce v chilském údolí Rio Hurtado a po dokončení bude mít pole 1 140 teleobjektivů.

„Mysleli jsme si, že pořizujeme kalibrační snímek jedné z nejznámějších mlhovin na obloze,“ řekl spoluautor studie Roberto Abraham. „Místo toho jsme našli tuto mimořádnou síť struktur ve tvaru přídě lodi. Okamžitě bylo jasné, že slabá vnější Helixova mlhovina nám vypráví příběh, který byl z velké části opomenut.“

Helixova mlhovina je charakterizována jasným prstencem tvořeným materiálem vyvrženým umírající bílou trpasličí hvězdou v centru. Nová pozorování sahají daleko za tuto jasnou vnitřní mlhovinu, do mimořádně slabého vnějšího halo. Tam, na východní straně Helixovy mlhoviny, vědci našli 22 kompletních nebo částečných „rázových vln ve tvaru přídě lodi“ (bow shocks). Tyto rázové vlny jsou podobné vlně, která se tvoří před lodí pohybující se vodou. V Helixově mlhovině se většinou neviditelné shluky hvězdných trosek rychle pohybují tenkým plynem mezi hvězdami. Svítící oblouky označují místa, kde se tyto shluky srážejí s okolním plynem.

Rázové vlny se výrazně mění s vzdáleností od centrální hvězdy. Ty blíže k centru jsou velké, tenké a ostře definované. Dále se stávají menšími, rozmazanějšími a stále více fragmentovanými. Vědci interpretují tento vývoj jako důkaz, že shluky jsou během své cesty neustále erodovány. Odhadují, že jednotlivý fragment zůstává soudržný pouze asi 10 000 let, jakmile je vystaven okolnímu plynu. Poté je jeho materiál z velké části roztrhán a smíchán s mezihvězdným prostorem. Tento objev je teprve začátkem toho, co bude možné s teleskopem MOTHRA vidět.