Масивні зірки утворили планетарні туманності

Астрономи виявили в розсіяному зоряному скупченні планетарну туманність, для якої розрахункова маса зірки-прабатька оцінюється в 5,5 мас Сонця. Це відкриття підтверджує теоретичні передбачення про те, що масивні зірки здатні утворювати планетарні туманності. Стаття опублікована в журналі Nature, інформує Ukr.Media.

Планетарні туманності виникають на пізніх етапах життя зірок з низькою і середньою масою (від 0,8 до 8 мас Сонця) і уособлюють собою недовгий (≈20 тисяч років) перехід зірки з асимптотичної гілки гігантів в білі карлики. Подібна доля чекає і наше Сонце через кілька мільярдів років. Зовнішні шари зірки, скинуті в космос, світяться завдяки інтенсивному ультрафіолетовому випромінюванню центральної зірки, яка поступово перетворюється на білого карлика. Такі туманності мають найрізноманітніші форми, схожі на спіралі сфери, пісочний годинник, прямокутники і більш складні фігури, а їх вивчення і визначення властивостей дає важливу інформацію про еволюцію зірок на пізніх етапах життя, зоряному нуклеосинтезі і взаємодії зірок у подвійних системах.

Однією з основних завдань у справі вивчення планетарних туманностей є визначення маси та хімічного складу зірок-прабатьків. Ця задача вирішується, якщо планетарна туманність знаходиться в складі галактичного зоряного скупчення, зірки в якому сформувалися з однієї і тієї ж міжзоряної хмари. Однак на сьогодні лише чотири подібних об'єкта були виявлені в кульових зоряних скупченнях і один — в розсіяному скупченні.

Група астрономів на чолі з Квентіном Паркером (Quentin Parker) повідомила про виявлення планетарної туманності BMP J1613-5406, яка виявилася пов'язана з розсіяним зоряним скупченням NGC 6067 в сузір'ї Наріжника і лежить в його межах. Відкриття було зроблено під час проведення огляду SHS (SuperCOSMOS Hα Survey), спектроскопічні дані були отримані на наземних телескопах VLT (Very Large Telescope) і SALT (South African Large Telescope).

Туманність має біполярну форму і характеризується низькою поверхневою яскравістю, її вік оцінюють у 30,6 тисяч років, а відстань до неї — в 1,71 кілопарсеків. Фізичний діаметр туманності дорівнює 2,54 парсека, вона розширюється зі швидкістю 40,5 кілометрів в секунду, що є типовим для подібних об'єктів. Маса іонізованого газу туманності оцінюється в 0,56 маси Сонця, а маса і температура зовнішніх шарів центральної зірки — 0,94 маси Сонця і 125-190 тисяч кельвін.

Властивості туманності (зокрема, велика кількість вмісту азоту проти водню і кисню), говорять про те, що її зірка-прабатько мала масу близько 5,5 мас Сонця. Це значення наближається до теоретичної нижньої межі маси, вище якого зірка у фіналі свого життя може вибухнути як наднова через гравітаційний колапс ядра. До сьогоднішнього дня в астрономів були дані спостережень, які доводили, що зірки з масами до трьох мас Сонця здатні утворювати планетарні туманності, тепер же отримано підтвердження того, що це твердження вірне і для зірок з масами понад 5 мас Сонця.