Вебб показав туманність Лева у небачених деталях: що приховували газ і космічний пил

Космічний телескоп Джеймса Вебба отримав нові інфрачервоні зображення планетарної туманності NGC 2392, відомої під назвою туманність Лева. Об’єкт уже давно знайомий астрономам і навіть спостерігався телескопом Hubble у видимому світлі, однак камери Вебба дозволили зазирнути в структуру газу та пилу набагато глибше. На нових кадрах особливо добре видно компактні пилові згустки, оболонки і серпанок іонізованого газу навколо центрального білого карлика.

Назву туманність отримала завдяки характерній формі: центральна зона нагадує морду лева, а широка пилова оболонка довкола — його гриву. Проте за ефектним виглядом ховається значно серйозніша історія. NGC 2392 є своєрідним знімком останніх етапів життя зорі, схожої за початковою природою на багато звичайних зір Чумацького Шляху.

Інфрачервоне світло показало те, що губилося раніше

Для спостережень Вебб використав NIRCam, що працює в ближньому інфрачервоному діапазоні, та MIRI, який бачить середнє інфрачервоне випромінювання. У поєднанні ці інструменти дають змогу відокремлювати різні компоненти туманності: розігрітий пил, щільніші згустки речовини й газ, який світиться під дією жорсткого випромінювання центральної зорі.

Hubble ще у 2000 році показав загальну форму цього об’єкта та численні структури, схожі на кометні хвости. Вебб не просто повторив попередню картину в іншому діапазоні. Його інфрачервоне бачення зробило помітними компактні пилові утворення та складні оболонки, які важко розрізнити у видимому світлі. Частина пилу поступово руйнується випромінюванням гарячого зоряного залишку, тоді як щільніші фрагменти можуть витримувати цей вплив і навіть захищати речовину, що міститься за ними.

У центрі NGC 2392 розташований білий карлик — надзвичайно гарячий залишок зорі. Коли зоря невеликої або середньої маси вичерпує паливо в ядрі, вона скидає зовнішні шари. Речовина розлітається в простір, а оголене гаряче ядро опромінює її ультрафіолетом. Так виникає планетарна туманність, хоча до планет цей термін історично не має стосунку.

Туманність продовжує змінюватися

«Обличчя» космічного лева утворене бульбашкою іонізованого газу, що розширюється від центру. Вона поступово взаємодіє з пилом і перебудовує внутрішню частину туманності. «Грива» є освітленою внутрішньою частиною великої пилової оболонки, а окремі згустки створюють видовжені тіні й хвости. Саме взаємодія випромінювання, газу і пилу робить NGC 2392 настільки складною за будовою.

Для астрономів такі об’єкти важливі ще й тому, що показують, як зорі повертають речовину в міжзоряний простір. Частина важчих хімічних елементів і пилових частинок, які згодом входять до складу нових зір, астероїдів та планет, проходить саме через подібні етапи зоряної еволюції.

Ця картина не є незмінною. Газ і пил продовжують віддалятися від білого карлика, тому приблизно через 10 тисяч років характерна форма туманності, за оцінками астрономів, практично розсіється. Нові зображення Вебба фактично зафіксували коротку мить у довгій історії зорі — той період, коли її зовнішні оболонки ще створюють одну з найвиразніших структур на небі.