A. Inimese kolju kujuline kuju on taas astronoomiaringkondade tähelepanu pälvinud.See on PMR 1 udukogu, rahvasuus tuntud kui Koljuudukogu või "Paljastatud Kolju", surevat tähte ümbritsev gaasi- ja tolmupilv, mida on enneolematu detailsusega vaadelnud ... James Webbi kosmoseteleskoop.
Uued tähelepanekud, mis tehti Lähi- ja kesk-infrapuna NIRCami ja MIRI instrumentidegaNeed tehnikad võimaldavad meil tungida läbi tolmukihtide, mis varem varjasid osa konstruktsioonist. Tulemuseks on pildid, mis paljastavad kummitava silueti kahe silmakoopaid meenutava tumeda õõnsusega ja vertikaalse ribaga, mis jagab pilve kaheks poolkeraks, andes sellele välimuse, mis on väga sarnane läbipaistva kolju sisse peidetud ajuga.
PMR1 udukogu oli juba enam kui kümme aastat tagasi tuvastatud. Spitzeri kosmoseteleskoop, samuti NASA-lt, kuid Webbi andmete kvaliteet on täielikult muutnud seda, kuidas me neid näeme. Praegune resolutsioon intensiivistab selle "anatoomilist" välimust., millel on selgemini määratletud servad ja palju selgemad kontrastid gaasi ja tolmu eri piirkondade vahel.
Lisaks visuaalsele mõjule, James Webbi pildid muudavad selle udukogu looduslikuks laboriks para uurida keskmise massiga tähtede viimast faasinagu see võib juhtuda Päikese endaga miljardeid aastaid hiljem. Kogutud andmeid analüüsivad uurimisrühmad üle maailma, sealhulgas Euroopa rühmad, mida koordineerib missioonil osalev Euroopa Kosmoseagentuur (ESA).
Kahest ideaalselt eristunud kihist koosnev struktuur
Kosmoseagentuuride avaldatud andmed näitavad, et PMR 1-l on kaks peamist komponenti Need peegeldavad keskse tähe evolutsiooni erinevaid etappe. Ühelt poolt on olemas hajusam ja ulatuslikum välimine kest, mis moodustub peamiselt massikaotuse varases faasis väljapaiskunud vesinikust. Teiselt poolt on olemas palju keerulisem sisemine piirkond, kus on filamente, gaasisõlmi ja tolmu kontsentratsioone, mis loovad ebakorrapäraseid kujundeid.
Piltidel, mis on saadud koos NIRCam, väliskest on väga heledates toonides kontuuritudVälispind on peaaegu valkjas, samas kui sisemus omandab oranžid toonid, mis tähistavad alasid, kus koguneb kuumem või tihedam materjal. See värvierinevus tuleneb sellest, kuidas gaas kiirgab ja hajutab valgust lähiinfrapunakiirguse vahemikus.
Visioon MIRI, keskmise infrapunakiirguse suhtes tundlik instrument, tõstab esile eelkõige kosmilist tolmu.Sel juhul on välimine mull erksate siniste varjunditega, samas kui keskosas on elevandiluu toonid ja väga kompaktsed struktuurid. Kahe lainepikkuse võrdlemine võimaldab astronoomidel paremini eristada, millises udukogu osas domineerib ioniseeritud gaas ja millised alad on täidetud pisikeste tahkete osakestega.
Asjasse kaasatud teadusrühmade sõnul Nende kihtide kooseksisteerimine näitab, et täht on läbinud järjestikuseid materjali väljapaiskumise episoode.Esimesed väljapaiskumised oleksid moodustanud kõige ulatuslikuma, peamiselt vesinikust koosneva kesta, hilisemad faasid aga oleksid tekitanud sisemise pilve, mis on rikas erinevate gaaside ja tolmu segude poolest ning mis tähetuule ja kiirguse mõjul ümber organiseerub.
Seda tüüpi konfiguratsiooni täheldatakse mitmesugused planetaarsed udukogud uuritud Euroopas ja teistel mandritel, aga Selgus, millega seda Kolju udukogus näha on, teeb PMR 1-st võrdlusaluse. võrrelda teoreetilisi mudeleid selle kohta, kuidas tähed oma elu lõpus massi kaotavad.
Tume riba ja võimalikud tähematerjali joad
Üks detail, mis uurijaid enim üllatas, on see, et tume riba, mis kulgeb vertikaalselt läbi udukogu keskpunktiSee joon eraldab visuaalselt struktuuri kaheks peaaegu sümmeetriliseks poolkeraks, tugevdades tunnet, nagu vaataksite aju, mis on jagatud kaheks sagaraks avatud kolju sees.
NASA ja ESA ametliku teabe kohaselt... See riba võib olla seotud materjali vägivaldse väljapaiskamise episoodiga kesktähelt. Paljudes terminaalsüsteemides on tuvastatud vastassuundades tekkivaid kaksikjoasid, mis kujundavad ümbritsevat gaasi ja moodustavad tumedaid kanaleid, mis ulatuvad kogu udukogu ulatuses.
MIRI-ga tehtud pildi ülaosas on näha sees olev gaas. väljub väljapoole, justkui oleks see välimist kihti läbiv voolEksperdid väidavad, et me võime näha väga dünaamilise protsessi külmunud hetke, kus juga on avanud ümbritsevasse materjali tühiku, tekitades sellise vertikaalse "armi".
Samuti on võimalik, et tihedam ja külmem tolm, mis on koondunud riba, aitab kaasa blokeerib osa infrapunakiirgusestrõhutades kontrasti külgnevate aladega. Voolu geomeetria, materjali tiheduse ja Maa vaatevälja suhtes orientatsiooni kombinatsioon muudab tõlgendamise keeruliseks, seega viiakse läbi heleduse, värvi ja spektrite detailseid analüüse, et täpselt välja selgitada, mis selles piirkonnas toimub.
Igal juhul tugevdab selle bändi kohalolek ideed, et PMR 1 ei ole staatiline udukogukuid see on alles käimasolevate protsesside tulemus, kus gaasi väljutamise, struktuuri moodustumise ja materjali ümberkorraldamise faasid vahelduvad, kui täht ammendab oma viimased kütusevarud.
Surev täht ebakindla saatusega
PMR 1 udukogu tekkis siis, kui Keskse tähe südamikus hakkas tuumkütus otsa saamaSeda tüüpi tähtede puhul viib stabiilsuse kadu väliskihtide väljatõrjumiseni, mis paisatakse kosmosesse suhteliselt lühikeste episoodidena võrreldes tähe kogu elueaga.
Praeguses faasis on täht juba oma evolutsiooni väga edasijõudnud staadiumis. Seda ümbritseb gaasi- ja tolmupilv, mille ta ise on välja paisanud...samal ajal kui selle tuuma kokku surutakse ja kuumutatakse. Selle objekti tulevik sõltub suuresti selle massist, mis on parameeter, mida pole veel vaidluse lahendamiseks piisava täpsusega kindlaks määratud.
Kui tähe mass on piisavalt suur, Teoreetilised mudelid arvestavad võimalusega, et tema elu lõpeb supernoova plahvatusSellise stsenaariumi korral võiks osa udukogu materjalist purske tagajärjel ümber paigutuda või minema pühkida ning tähe jäänusest võiks saada neutrontäht või veelgi kompaktsem objekt.
Kui aga mass on tagasihoidlikum, Päikese omaga sarnases vahemikus, Tõenäoliselt kaotab täht lihtsalt kihte, kuni see taandub valgeks kääbuseks.See tihe tuum, umbes Maa suurune, jahtuks miljardite aastate jooksul aeglaselt, samal ajal kui udukogu järk-järgult tähtedevahelisse keskkonda hajuks.
James Webbi kosmoseteleskoobi kogutud andmed koos Euroopas ja mujal asuvate maapealsete teleskoopide täiendavate vaatlustega peaksid aitama täpsustada massi ja temperatuuri hinnanguid keskse tähe. See teave on ülioluline süsteemi elutsükli ja PMR1 rolli mõistmiseks galaktika oma piirkonna tulevases maastikus.
Infrapuna, pareidoolia ja kosmilise "näo" taga peituv teadus
Üks põhjus, miks need pildid nii palju avalikkuse tähelepanu köidavad, on psühholoogiline nähtus... pareidooliaMeie ajud kipuvad ära tundma tuttavaid mustreid – nägusid, siluette, igapäevaseid esemeid – juhuslike kujunditena. Kolju udukogus Tumedad õõnsused, keskriba ja välimine ümbrik koos tekitavad tugeva tunde inimnäost või -ajust..
NASA ja teised agentuurid on seda teavet juba varem levitanud. Udukogude fotod, mis meenutavad liblikaid, käsi, loomakujusid või isegi jalajälgiKõik need nähtused on tingitud samast kalduvusest projitseerida tuttavaid kujutisi gaasi- ja tolmustruktuuridele. Sel juhul on silmatorkava sarnasuse tõttu hüüdnimi "paljastunud kolju" (Exposed Skull) külge jäänud, kuid astronoomid väidavad, et see, mida me näeme, on tähe elu lõpuga seotud loomulik protsess.
Silmatorkava esteetika taga peitub tohutu teaduslik väärtus. James Webbi poolt uuritud infrapunavahemik võimaldab uurida piirkondi, kuhu nähtav valgus ei ulatu.Kuna tolm blokeerib osa optilisest spektrist, kuid laseb suure osa infrapunaspektrist läbi, on võimalik analüüsida keemiliste elementide jaotumist, gaasi jahtumist ja udukogude rolli galaktika aine ringluses.
Euroopa vaatenurgast on osalemine Euroopa Kosmoseagentuur Webbi arendamisel ja käitamisel See tagab uurimisrühmadele üle kogu mandri privilegeeritud juurdepääsu andmetele. Hispaania ja teiste ELi riikide keskused kasutavad seda tüüpi vaatlusi ära, et uurida ioniseeritud gaasi füüsikat, tolmu teket ja tähtede väljapaiskumise dünaamikat evolutsiooni viimastes etappides.
Kaugel sellest, et olla lihtsalt pilkupüüdev pilt sotsiaalmeedia jaoks, Kolju udukogust on saanud võtmejuhtum Et mõista, kuidas Päikese-sarnased tähed tagastavad ainet kosmosesse. See rikastatud gaas, mis hiljem seguneb teiste tähtedevaheliste pilvedega, võib lõpuks moodustada uusi tähtede ja planeetide põlvkondi, sulgedes seeläbi tähtede sünni ja surma kosmilise tsükli.
James Webbi kosmoseteleskoobi abil PMR 1-st saadud vaade võtab ühes stseenis kokku mitu tänapäevase astrofüüsika peamist teemat: tähtede surm, udukogude keeruline arhitektuur ja aine ringlus galaktikasPimeduses hõljuva häiriva kolju välimuse all on tegelikult vaadeldav mööduv staadium, mis on äärmiselt rikas füüsikaliste nähtuste poolest, mille uurimine annab veel aastaid vihjeid meie oma sarnaste tähtede saatuse kohta.
