A Postava tvarovaná jako lidská lebka opět přitáhla pozornost astronomické komunity.Toto je mlhovina PMR 1, lidově známá jako mlhovina Lebka nebo „Odhalená lebka“, oblak plynu a prachu obklopující umírající hvězdu, který byl pozorován s nebývalou úrovní detailů vesmírem. Vesmírný dalekohled Jamese Webba.
Nová pozorování, učiněná v Blízká a střední infračervená oblast s přístroji NIRCam a MIRITyto techniky nám umožňují proniknout vrstvami prachu, které dříve zakrývaly část struktury. Výsledkem jsou snímky, které odhalují strašidelnou siluetu se dvěma tmavými dutinami připomínajícími oční důlky a svislým pásem dělícím oblak na dvě hemisféry, což mu dodává vzhled velmi podobný mozku uzavřenému v průhledné lebce.
Mlhovina PMR1 byla detekována již před více než deseti lety. Spitzerův vesmírný dalekohled, rovněž od NASA, ale kvalita dat z teleskopu Webb zcela změnila způsob, jakým je vnímáme. Současné rozlišení zintenzivňuje jeho „anatomický“ vzhled., s výraznějšími okraji a mnohem výraznějšími kontrasty mezi různými oblastmi plynu a prachu.
Kromě vizuálního dopadu, Snímky Jamese Webba proměnily tuto mlhovinu v přírodní laboratoř bod studovat závěrečnou fázi hvězd střední hmotnostistejně jako by to mohlo být v případě samotného Slunce za miliardy let. Shromážděná data analyzují výzkumné týmy po celém světě, včetně evropských skupin koordinovaných prostřednictvím Evropské kosmické agentury (ESA), která se mise účastní.
Struktura ve dvou dokonale odlišných vrstvách
Data zveřejněná vesmírnými agenturami naznačují, že PMR 1 má dvě hlavní složky Tyto odrážejí různé fáze vývoje centrální hvězdy. Na jedné straně je zde difúznější a rozsáhlejší vnější obal, tvořený převážně vodíkem vyvrženým během rané fáze úbytku hmoty. Na druhé straně je zde mnohem složitější vnitřní oblast s vlákny, plynovými uzly a koncentracemi prachu, které vytvářejí nepravidelné tvary.
Na snímcích pořízených pomocí NIRCam, vnější plášť se jeví s obrysy ve velmi světlých tónechVnější povrch je téměř bělavý, zatímco vnitřek nabývá oranžových odstínů, které označují oblasti, kde se hromadí teplejší nebo hustší materiál. Tento barevný rozdíl je způsoben způsobem, jakým plyn vyzařuje a rozptyluje světlo v blízké infračervené oblasti.
Vize MIRI, přístroj citlivý na střední infračervené záření, zdůrazňuje především kosmický prach.V tomto případě je vnější bublina zbarvena do jasně modrých odstínů, zatímco centrální oblast vykazuje slonovinové tóny a velmi kompaktní struktury. Porovnání obou vlnových délek umožňuje astronomům lépe rozlišit, která část mlhoviny je převážně ionizovaným plynem a které oblasti jsou vyplněny drobnými pevnými částicemi.
Podle zapojených vědeckých týmů, Koexistence těchto vrstev naznačuje, že hvězda prošla postupnými epizodami výronu materiálu.První výrony by vytvořily nejrozsáhlejší obal, převážně z vodíku, zatímco pozdější fáze by vytvořily vnitřní oblak bohatý na směsi různých plynů a prachu, který se reorganizuje pod vlivem hvězdného větru a záření.
Tento typ konfigurace je pozorován v různé planetární mlhoviny studoval z Evropy a dalších kontinentů, ale Jasnost, s jakou je vidět v mlhovině Lebka, činí z PMR 1 referenční případ. porovnat teoretické modely toho, jak hvězdy ztrácejí hmotu na konci svého života.
Tmavý pás a možné výtrysky hvězdné hmoty
Jedním z detailů, které badatele nejvíce překvapily, je tmavý pás, který probíhá svisle středem mlhovinyTato linie vizuálně odděluje strukturu na dvě téměř symetrické hemisféry, což posiluje pocit pohledu na mozek rozdělený do dvou laloků uvnitř otevřené lebky.
Podle oficiálních informací zveřejněných NASA a ESA, Tento proužek by mohl souviset s epizodou násilného vymrštění materiálu. od centrální hvězdy. V mnoha terminálních systémech byly detekovány dvojité výtrysky vycházející z opačných směrů, které tvarují okolní plyn a vyřezávají tmavé kanály, jež se táhnou celou mlhovinou.
V horní části snímku pořízeného pomocí MIRI se objevuje plyn uvnitř vypouštění ven, jako by se jednalo o proud procházející vnější vrstvouOdborníci naznačují, že můžeme být svědky zmrazeného okamžiku velmi dynamického procesu, ve kterém tryska otevřela mezeru v okolním materiálu, čímž vznikla jakási vertikální „jizva“.
Je také možné, že hustší a chladnější prach koncentrovaný v pásu přispívá k blokují část infračerveného zářenízdůrazňující kontrast s přilehlými oblastmi. Kombinace geometrie proudění, hustoty materiálu a orientace vzhledem k linii pohledu ze Země komplikuje interpretaci, proto se provádějí detailní analýzy jasu, barvy a spektra, aby se přesně odhalilo, co se v dané oblasti děje.
V každém případě přítomnost tohoto pásma posiluje myšlenku, že PMR 1 není statická mlhovinaale výsledek souboru procesů, které stále probíhají, v nichž se střídají fáze vypuzování plynu, formování struktury a reorganizace materiálu, jak hvězda vyčerpává své poslední zásoby paliva.
Umírající hvězda s nejistým osudem
Mlhovina PMR 1 vznikla, když Centrální hvězdě začalo docházet jaderné palivo v jádru.U tohoto typu hvězdy vede ztráta stability k vypuzování vnějších vrstev, které jsou vrhány do vesmíru v relativně krátkých epizodách ve srovnání s celkovou dobou života hvězdy.
V současné fázi se hvězda nachází již ve velmi pokročilém stádiu svého vývoje. Je obklopen oblakem plynu a prachu, který sám vyvrhl....zatímco se jeho jádro stlačuje a zahřívá. Budoucnost tohoto objektu bude do značné míry záviset na jeho hmotnosti, což je parametr, který dosud nebyl stanoven s dostatečnou přesností, aby se debata urovnala.
Pokud má hvězda dostatečně vysokou hmotnost, Teoretické modely zvažují možnost, že jeho život skončí výbuch supernovyV takovém scénáři by část materiálu mlhoviny mohla být výbuchem přeskupena nebo smetena a zbytek hvězdy by se mohl stát neutronovou hvězdou nebo ještě kompaktnějším objektem.
Pokud je naopak hmotnost skromnější, v rozsahu podobném Slunci, S největší pravděpodobností bude hvězda jednoduše dále ztrácet vrstvy, dokud se neredukuje na bílého trpaslíka.Toto husté jádro, zhruba o velikosti Země, by se pomalu ochlazovalo po miliardy let, zatímco by se mlhovina postupně rozptylovala do mezihvězdného prostředí.
Data shromážděná vesmírným dalekohledem Jamese Webba spolu s doplňkovými pozorováními z pozemních dalekohledů v Evropě i jinde by měla pomoci upřesnit odhady hmotnosti a teploty centrální hvězdy. Tato informace bude klíčová pro pochopení životního cyklu systému a role, kterou bude PMR1 hrát v budoucí krajině své oblasti galaxie.
Infračervené záření, pareidolie a věda, která stojí za kosmickou „tváří“
Jedním z důvodů, proč tyto snímky přitahují tolik pozornosti veřejnosti, je psychologický fenomén... pareidolieNaše mozky mají tendenci rozpoznávat známé vzory – obličeje, siluety, předměty každodenní potřeby – v náhodných tvarech. V mlhovině Lebka, Tmavé dutiny, centrální pás a vnější obal se spojují a silně evokují lidskou tvář nebo mozek..
NASA a další agentury tyto informace již v minulosti šířily. Fotografie mlhovin, které připomínají motýly, ruce, zvířecí postavy nebo dokonce otisky nohouVšechny tyto jevy jsou výsledkem stejné tendence promítat známé obrazy na struktury plynu a prachu. V tomto případě se kvůli nápadné podobnosti ujala přezdívka „Odhalená lebka“, ale astronomové trvají na tom, že to, co vidíme, je přirozený proces spojený s koncem života hvězdy.
Za výraznou estetikou se skrývá obrovská vědecká hodnota. Infračervený rozsah prozkoumaný sondou James Webb umožňuje studium oblastí, kam viditelné světlo nemůže dosáhnout.Protože prach blokuje část optického spektra, ale propouští velkou část infračerveného spektra, je možné analyzovat, jak jsou chemické prvky rozloženy, jak se plyn ochlazuje a jakou roli tyto mlhoviny hrají v recyklaci hmoty v galaxii.
Z evropského hlediska je účast Evropská kosmická agentura ve vývoji a provozu družice Webb Zaručuje privilegovaný přístup k datům pro výzkumné skupiny na celém kontinentu. Centra ve Španělsku a dalších zemích EU využívají těchto typů pozorování ke studiu fyziky ionizovaného plynu, tvorby prachu a dynamiky hvězdných výronů v závěrečných fázích vývoje.
Daleko od toho, že by to byl jen poutavý obrázek pro sociální média, Mlhovina Lebka se stala klíčovou případovou studií Pochopit, jak hvězdy podobné Slunci vracejí materiál do vesmíru. Tento obohacený plyn, později smíchaný s dalšími mezihvězdnými mraky, může nakonec tvořit nové generace hvězd a planet, a tím uzavírat kosmický cyklus hvězdného zrození a smrti.
Pohled na PMR 1 pořízený vesmírným dalekohledem Jamese Webba shrnuje v jediné scéně několik hlavních témat moderní astrofyziky: smrt hvězd, složitá architektura mlhovin a recyklace hmoty v galaxiiPod zdánlivou znepokojivou lebkou plovoucí ve tmě je ve skutečnosti pozorováno přechodné stádium extrémně bohaté na fyzikální jevy, jehož studium bude i nadále poskytovat vodítka o osudu hvězd, jako je ta naše, po mnoho let.
