Saturnas yra ikona. Saulės sistemoje nėra nieko panašaus, ir tai atpažįsta net vaikai. Bet yra tolimas objektas, kurį astronomai vadina Saturno ūku, nes iš tolo jis primena planetą, savo ryškia žiedine forma.
Saturno ūkas neturi jokios sąsajos su planeta, išskyrus formą. Jis nutolęs maždaug per penkis tūkstančius šviesmečių, todėl nedideliame teleskopo gale jis primena planetą. Bet kai astronomai treniruoja didelius teleskopus, iliuzija subyrėja.
Ispanijos Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) mokslininkai dalyvavo naujausiame Saturno ūko tyrime. Jų darbas, pavadintas „Vaizdo spektroskopinis planetinio ūko NGC 7009 tyrimas su MUSE“, buvo paskelbtas žurnale „Astronomy and Astrophysics“. Tai yra pirmasis išsamus galaktikos planetinio ūko tyrimas su MUSE (daugiapakopiu spektriniu tyrinėtoju) integruoto lauko spektrografu ESO labai dideliame teleskope (VLT). Pagrindinis tyrimo autorius yra Jeremy Walshas, Europos pietų observatorijos (ESO), VLT namų, tyrėjas.
Saturno ūkas yra planetinis ūkas, apgailėtinas šio tipo objektų pavadinimas. Planetinis ūkas neturi nieko bendra su planetomis ir viską turi su žvaigždėmis. Planetinis ūkas iš tikrųjų yra žvaigždžių liekana: Ryškus, šviečiantis lavonas, likęs po to, kai žvaigždei pasibaigia kuras ir ji miršta. Liko sudėtinga skirtingų temperatūrų dujų debesų struktūra, centre centre apšviesta balta nykštukė.
Kai jie pirmą kartą buvo pamatyti per teleskopus, jie buvo vadinami planetų ūku, nes per atstumą jie atrodo panašūs į dujų milžinus mūsų pačių Saulės sistemoje. Deja, vardas įstrigo, klaidinantis astro-smalsu nuo šiol.
Saturno ūkas, arba, kaip žinoma, NGC 7009, yra vienas sudėtingiausių ten esančių planetų ūkų, o šis sudėtingumas daro jį intriguojančiu astronomų ir astrofizikų tyrimo objektu. Kodėl to nebūtų? Tiesiog pažvelk į tai.
Šis naujas tyrimas yra pirmas kartas, kai VU prietaisas MUSE buvo naudojamas galaktikos planetos ūkui tirti. Tyrime dalyvavę astronomai teigia, kad MUSE atskleidė netikėtą Saturno ūko sudėtingumą.
Pats ūkas susideda iš dujų ir dulkių, kurias gyvenimo pabaigoje išskleidė raudona milžinė žvaigždė, apšviesta jos centre likusio baltojo nykštuko. Astronomai tai žino, nes gali pamatyti visą procesą, kurį skirtingose gyvenimo stadijose atlieka kitos dangaus žvaigždės. Bet tai, ko jie nežino, yra detalė planetinio ūko formavimosi istorijoje. Ir jiems nepatinka, kad nežino.
„MUSE“ instrumentas, esantis VLT, yra idealus tokiam darbui.
MUSE turi didelę galimybę pajusti šviesos intensyvumą kaip spalvos ar bangos ilgio funkciją kiekviename iš jo paveikslėlių. Viename vaizde MUSE gali gauti 900 000 mažų dangaus pleistrų spektrų. Tai gali užfiksuoti objektų, tokių kaip planetinis ūkas, vaizdus trimis matmenimis, o astronomai panaudojo visą šią informaciją norėdami atskleisti netikėtą Saturno ūko sudėtingumą. Jie rado daugybę struktūrų, susijusių su skirtingais atomais ir jonais.
„Tyrimas atskleidė, kad šios struktūros atspindi realius ūko savybių skirtumus, tokius kaip didesnis ir mažesnis tankis, taip pat aukštesnė ir žemesnė temperatūra“, - aiškina Jeremy Walshas, Europos pietų observatorijos (ESO) tyrėjas ir pirmasis šio tyrimo autorius. tyrimas. Walshas teigia, kad viena iš pasekmių yra ta, kad „istoriniai ir paprastesni tyrimai, pagrįsti morfologiniu planetų ūkų atsiradimu, atrodo, rodo svarbų ryšį su pagrindinėmis dujų sąlygomis“.
Naudodamiesi MUSE ir VLT galia, tyrimo komanda atskleidė duomenis, rodančius, kad dujos šio ūko viduje jokiu būdu nėra vienodos. Jų popierius apžvelgia keturių temperatūrų ir trijų tankių ūkyje susidarančius dujų ir dulkių formavimus.
Antroji straipsnio autorė ir IAC tyrėja Ana Monreal Ibero atkreipė dėmesį į vandenilio ir helio buvimą ir pasiskirstymą Saturno ūke. Vandenilis ir helis yra du gausiausi elementai visatoje, o jų savybės ūke yra esminės, norint suprasti objekto susidarymą ir jį sukūrusio raudonojo milžino mirtį.
Kalbant apie vandenilį, Ibero teigė: „Dulkių buvimą ūke taip pat galima spręsti iš spalvos pasikeitimo tarp skirtingų vandenilio emisijos linijų, kurių spalvą galima nustatyti pagal atominę teoriją. Mūsų komanda nustatė, kad dulkių pasiskirstymas ūke nėra tolygus, tačiau rodo kritimą ties vidinio dujų apvalkalo kraštu. Šis rezultatas rodo staigius dulkių išmetimo pokyčius per paskutines saulės tipo žvaigždės mirties nuosėdas arba, kaip alternatyva, vietinį dulkių susidarymą ir sunaikinimą. “
Kalbant apie helį, dabartinė ūko teorija sako, kad jo pasiskirstymas planetiniame ūke turėtų būti vienodas. Norėdami tai išbandyti, autoriai naudojo MUSE duomenis, kad suskleistų helį Saturno ūke. Jie rado variantų, kurie atitiko apvalkalo morfologiją. „Tai reiškia, kad reikia tobulinti dabartinius helio nustatymo metodus arba kad prielaida, kad gausa yra vienoda, turėtų būti atmesta.“ sako Monrealis Ibero.
Planetinis ūkas yra patrauklūs objektai. Jų šviečiantys, vaiduokliški dujų ir dulkių šydai yra nenugalimi akiai. Tai yra pirmas kartas, kai MUSE buvo naudojamas tyrinėti planetų ūką. Nors objekto grožis šiek tiek pritrenkiantis, tai yra pagrindinis mokslas, kuris intriguoja astronomus ir astrofizikus.
Straipsnio autoriai pripažįsta, kad tam tikrais aspektais pateikia tik ribotą kiekį analizės. Tačiau jų darbas rodo, kad MUSE instrumentas yra kupinas potencialo. Kaip sakoma savo darbo išvadoje, „pastebėjimai rodo didžiulį šio prietaiso potencialą pažengusių išplėstų ūkų optinių spektroskopinių tyrimų srityje“.
- IAC pranešimas spaudai: „Saturno ūkas atskleidžia savo sudėtingumą“
- ESO pranešimas spaudai: „Keistos Saturno ūko struktūros“
- Tyrimo dokumentas: Vaizdo spektroskopinis planetinio ūko NGC 7009 tyrimas su MUSE
- Vikipedijos įrašas: Saturno ūkas
- ESO internetinis puslapis: „MUSE Multi Unit Spectroscopic Explorer“
