Podivné struktury v mlhovině Saturn

ESO 031/17 tisková zpráva

Působivá planetární mlhovina NGC 7009, známá též pod jménem Saturn, se zjevuje z temnoty v podobě skupiny podivně tvarovaných bublin krásně svítících v odstínech růžové a modré barvy. Tento pestrobarevný snímek byl pořízen pomocí výkonného zařízení MUSE a dalekohledu ESO/VLT v rámci projektu, který se poprvé zaměřil na mapování rozložení prachu v nitru planetární mlhoviny. Mapa odhalující paletu komplikovaných prachových struktur – obálek, hal i podivných vlnitých útvarů – astronomům pomůže pochopit, jakým způsobem se v planetárních mlhovinách utvářejí typické symetrické útvary.

Mlhovina Saturn (Saturn Nebula) se nachází asi 5 000 světelných let od nás a na obloze ji nalezneme v souhvězdí Vodnáře (Aquarius). Své jméno získala díky podivnému tvaru, který vzdáleně připomíná planetu Saturn.

Ve skutečnosti však planetární mlhoviny (planetary nebulae) nemají s planetami nic společného. Mlhovinu Saturn vytvořila málo hmotná hvězda, která v závěrečné fázi svého života expandovala do vývojové fáze rudého obra a následně začala odhazovat vnější plynné obálky. Hmotu odfukoval silný hvězdný vítr a intenzivním ultrafialovým zářením (ultraviolet) ho ozařovalo odhalené horké jádro umírající hvězdy. Vznikla tak mlhovina tvořená prachem a barevně svítícím plynem. V srdci mlhoviny Saturn leží zbytek samotné hvězdy, viditelný i na snímku, který se pomalu stává bílým trpaslíkem (white dwarf) [1].

Aby vědci lépe pochopili, jakým způsobem se utvářejí takto podivné tvary planetárních mlhovin, využil mezinárodní tým astronomů pod vedením Jeremy Walsche schopnosti přístroje MUSE (Multi Unit Spectroscopic Explorer) k proniknutí do nitra prachových závojů mlhoviny Saturn. MUSE je přístroj, který pracuje ve spojení s jedním z hlavních dalekohledů systému VLT (Very Large Telescope) na observatoři ESO/Paranal v Chile. Schopnosti přístroje jsou mimořádné především proto, že zařízení nevytváří pouze jeden snímek, ale v každém bodě obrazu získává také informaci o spektrálním složení světla, které z objektu přichází.

Členové týmu využili přístroj MUSE k vytvoření prvních detailních optických map rozložení plynu a prachu v planetární mlhovině [2]. Výsledný snímek mlhoviny Saturn tak odhaluje mnoho spletitých struktur včetně eliptické vnitřní slupky, vnější obálky a hala. Rovněž ukazuje dvojici dosud nezobrazených proudů vycházejících z mlhoviny na obě strany podél její delší osy, které jsou ukončeny jasnými útvary – označovanými jako ‚ansae‘ a známými i u jiných planetárních mlhovin.

Členům týmu se podařilo nalézt také neobvyklé prachové vlnové struktury, jejichž přítomnost není dosud zcela vysvětlena. Prach se vyskytuje v celé mlhovině, ale na okraji vnitřní slupky byl detekován významný pokles jeho koncentrace. Zdá se, že v tomto místě dochází k jeho destrukci. Existuje několik možných mechanismů, které mohou být za tento proces zodpovědné. Vnitřní slupka je totiž v podstatě expandující rázovou vlnou, která může být schopna prachová zrna rozbíjet nebo je dodatečně zahřívat, což vede k jejich vypaření.

Mapování plynových a prachových struktur v nitru planetárních mlhovin může astronomům pomoci pochopit jejich roli v závěrečné fázi života málo hmotných hvězd a také vysvětlit, jakým způsobem mlhoviny získávají své podivné a složité tvary.

Schopnosti přístroje MUSE však daleko přesahují hranice naší Galaxie. Toto citlivé zařízení umožňuje rovněž studovat formování hvězd a galaxií v raném vesmíru, stejně jako mapovat rozložení temné hmoty (dark matter) v kupách galaxií v blízkém vesmíru. Pomocí přístroje MUSE vědci rovněž vytvořili první 3D mapu takzvaných Pilířů stvoření (Pillars of Creation) v Orlí mlhovině (Eagle Nebula, eso1518) a zobrazili působivou kosmickou srážku v nedaleké galaxii (eso1437).

Zdroj

Poznámky

[1] Planetární mlhoviny jsou objekty s krátkým životem, mlhovina Saturn bude existovat maximálně několik desítek tisíc let. Postupně se nafoukne a ochladne do takové míry, že se pro nás stane zcela nepozorovatelnou. Centrální hvězda, která se postupně stane bílým trpaslíkem, však bude nadále chladnout.

[2] Dalekohled HST (NASA/ESA Hubble Space Telescope) rovněž pořídil působivý záběr mlhoviny Saturn. Na rozdíl od MUSE však není schopen získat spektrum pro každý bod snímku.
 

Další informace

ESO je nejvýznamnější mezivládní astronomická organizace Evropy, která v současnosti provozuje jedny z nejproduktivnějších pozemních astronomických observatoří světa. ESO podporuje celkem 16 zemí: Belgie, Brazílie, Česká republika, Dánsko, Finsko, Francie, Itálie, Německo, Nizozemsko, Portugalsko, Rakousko, Španělsko, Švédsko, Švýcarsko, Velká Británie a hostící stát Chile. ESO uskutečňuje ambiciózní program zaměřený na návrh, konstrukci a provoz výkonných pozemních pozorovacích komplexů umožňujících astronomům dosáhnout významných vědeckých objevů. ESO také hraje vedoucí úlohu při podpoře a organizaci celosvětové spolupráce v astronomickém výzkumu. ESO provozuje tři unikátní pozorovací střediska světového významu nacházející se v Chile: La Silla, Paranal a Chajnantor. Na Observatoři Paranal, nejvyspělejší astronomické observatoři světa pro viditelnou oblast, pracuje Velmi velký dalekohled VLT a také dva další přehlídkové teleskopy – VISTA a VST. Dalekohled VISTA pozoruje v infračervené části spektra a je největším přehlídkovým teleskopem na světě, dalekohled VST je největším teleskopem navrženým k prohlídce oblohy ve viditelné oblasti spektra. ESO je významným partnerem revolučního astronomického teleskopu ALMA, největšího astronomického projektu současnosti. Nedaleko Paranalu v oblasti Cero Armazones staví ESO nový dalekohled ELT (Extremely Large Telescope), který se stane „největším okem hledícím do vesmíru“.

Odkazy

• Snímky dalekohledu VLT
• Snímky přístroje MUSE
• Tisková zpráva 'první světlo pro MUSE'

Kontakty

Viktor Votruba; národní kontakt; Astronomický ústav AV ČR, 251 65 Ondřejov, Česká republika; Email: votruba@physics.muni.cz

Jiří Srba; překlad; Hvězdárna Valašské Meziříčí, p. o., Česká republika; Email: jsrba@astrovm.cz

Jeremy Walsh; ESO; Garching bei München, Germany; Email: jwalsh@eso.org

Richard Hook; ESO Public Information Officer; Garching bei München, Germany; Tel.: +49 89 3200 6655; Mobil: +49 151 1537 3591; Email: rhook@eso.org