Рождение звезды-гиганта похоже на смерть

В 2 тыс. световых лет от Земли между ярких звезд созвездия Лебедя затерялась небольшая туманность, известная ученым как Sharpless 2−106. На небе она кажется не очень большой — размером примерно две-три минуты дуги и совсем не яркой. Но именно ее выбрали астрономы для проверки новых способностей северного телескопа Gemini.

Обманчивое сходство

Если просто взглянуть на Sharpless 2−106 (не обращайте внимания на яркую фиолетовую звезду на краю газового облака, она сюда проецируется случайно), объект несложно принять за планетарную туманность биполярного типа. На фото мы видим что-то наподобие песочных часов, и зачастую именно так заканчивают жизнь звезды не очень большой массы.

Когда в центрах звезд вроде Солнца заканчиваются ядерные реакции, равновесие в системе нарушается, сердцевина звезды сжимается в белый карлик, а внешние слои разлетаются, принимая порой самые причудливые формы. Биполярные планетарные туманности – одна из классических таких форм, которую внешним слоям придает, может быть, вращение умирающей звезды, может, ее магнитное поле, а может, и какой-то другой, пока еще не понятый процесс.

Однако в случае Sharpless 2−106 сходство с планетарными туманностями обманчиво. Во-первых, она гораздо крупнее типичных размеров сброшенных звездами оболочек, ее истинный размер – примерно два световых года в длину на 0,5 в ширину. А если взглянуть на этот объект в инфракрасном свете, в котором пыль меньше мешает наблюдениям, сразу обнаружится и яркий горячий источник в центре, и целая россыпь отдельных небольших «фонариков», раскиданных по самым запыленным окраинам Sharpless 2−106.

Новорожденный со свитой

Как утверждают астрономы, на самом деле мы видим не смерть звезды средней руки, а рождение звезды-гиганта, которая может быть и в 15 раз тяжелее Солнца. Именно она расположена в центре туманности, скрытая от нас мощной пылевой полосой, хорошо заметной даже в инфракрасном диапазоне. Она же, растопив печку ядерных реакций в своем центре, давлением яркого света выдувает потоки газа в две противоположных стороны. Скорость его потоков местами превосходит 200 км/с.

 

Делать то же самое в направлении на нас мешает, видимо, плотный газопылевой диск – возможно, остатки того самого газа, откуда сконденсировалась сама центральная звезда. Он еще не обязан рассеяться: по мнению ученых, возраст гиганта (с момента начала ядерных реакций в центре) составляет не больше 100 тыс. лет. По звездным меркам это младенчество – хотя такие тяжелые звезды живут сравнительно недолго, это все-таки десятки миллионов лет, а не сотни тысяч. Небольшому Солнцу отпущено больше 10 млрд, из которых пока не прошло и половины.

Кстати, звездообразование в этом облаке газа не закончилось: те отдельные фонарики, что видно на инфракрасных снимках, как раз газопылевые коконы, в которых звезды рождаются сейчас. Астрономы говорят, что всего здесь сможет проявиться до полутора сотен таких объектов, но по массе они все куда скромнее центральной звезды. Как полагают ученые, не каждой из них даже предстоит стать настоящей звездой – в центре некоторых из этих объектов, финальная масса которых окажется ниже предела Кумара (0,07 солнечной массы), реакции превращения ядер водорода в ядра гелия так и не начнутся.

Телескопы-близнецы

Нынешняя фотография получена с помощью многообъектного спектрографа GMOS (англ. Gemini Multi-Object Spectrograph) телескопа Gemini North. У Gemini North, расположенного в Северном полушарии — на Гавайях, есть брат-близнец (латинское gemini как раз и означает «близнецы») под южным небом. Он называется Gemini South, обладает почти идентичным набором инструментов и расположен в чилийских Андах. Телескопу с главным зеркалом диаметром 8 м потребовалось копить свет всего час, чтобы получить это великолепное изображение. Разрешение снимка – примерно 0,4 угловой секунды.

Час телескопного времени был разбит на четыре части по 15 минут, в течение которых ПЗС-матрицы телескопа экспонировались в четырех недавно установленных фильтрах, необходимых для создания цветного изображения. На финальном снимке фиолетовый цвет соответствует излучению однократно ионизованного гелия, голубой – однократно ионизованной серы, зеленый – дважды ионизованного кислорода, а красный – зачастую самой яркой линии в спектре газовых туманностей, резонансной линии бальмеровской серии нейтрального водорода, которого в космосе больше всего.