Dziwne struktury w Mgławicy Saturn
Spektakularna mgławica planetarna NGC 7009, znana jako Mgławica Saturn, wyłania się z ciemności niczym seria baniek mydlanych o dziwnych kształtach rozświetlonych odcieniami różu i błękitu. Kolorowe zdjęcie zostało uzyskane potężnym instrumentem MUSE na teleskopie VLT, który należy do ESO. Wykonano je w ramach badań mających na celu opracowanie po raz pierwszy mapy pyłu wewnątrz mgławicy planetarnej.
Mgławica Saturn jest położona około 5000 lat świetlnych od nas w kierunku gwiazdozbioru Wodnika. Jej nazwa wywodzi się od dziwnego kształtu, który przypomina planetę z pierścieniami, uważaną przez wielu za najpiękniejszą.
Ale w rzeczywistości mgławice planetarne nie mają nic wspólnego z planetami. Mgławica Saturn była kiedyś małomasywną gwiazdą, która pod koniec swojego życia rozdęła się do czerwonego olbrzyma i zaczęła odrzucać swoje zewnętrzne warstwy. Materia ta została wywiana przez silne wiatry gwiazdowe i zenergetyzowana przez promieniowanie ultrafioletowe od pozostałego gorącego jądra, co wytworzyło okołogwiazdową mgławicę pyłu i kolorowego, gorącego gazu. W sercu Mgławicy Saturn znajduje się, widoczna na zdjęciu, skazana na swój los gwiazda, będąca w trakcie procesu stawania się białym karłem.
Aby lepiej zrozumieć, w jaki sposób mgławice planetarne są formowane w takie dziwne kształty, międzynarodowy zespół astronomów, którym kierował Jeremy Walsh z ESO, użył instrumentu Multi Unit Spectroscopic Explorer (MUSE), aby zajrzeć z pyłowe zasłony Mgławicy Saturn. MUSE to instrument zainstalowany na jednym z czterech Teleskopów Głównych wchodzących w skład Bardzo Dużego Teleskopu (VLT) w Obserwatorium Paranal w Chile. Jest tak potężny, ponieważ nie tylko tworzy obraz, ale także zbiera informacje o widmie - albo o zakresie barw - światła od obiektu w każdym punkcie obrazu.
Badacze użyli MUSE do utworzenia pierwszych szczegółowych map optycznych gazu i pyłu rozmieszczonego w mgławicy planetarnej. Zdjęcie, które jest jednym z efektów tych prac, pokazuje wiele skomplikowanych struktur, w tym wewnętrzną optyczną otoczkę, zewnętrzną otoczkę i halo. Pokazuje także dwa wcześniej sfotografowane strumienie rozciągające się pomiędzy dwoma krańcami mgławicy wzdłuż długiej osi, kończące się w jasnych "hantlach".
Co ciekawe, zespół badawczy znalazł także struktury podobne do fal w pyle, który jak dotąd nie zrozumiano w pełni. Pył jest rozmieszczony w całej mgławicy, ale występuje znaczący spadek ilości pyłu na brzegu wewnętrznej otoczki - wydaje się, że jest tam niszczony. Możliwych jest kilka potencjalnych mechanizmów takiej destrukcji. Wewnętrzna otoczka to w zasadzie ekspandująca fala uderzeniowa, zatem być może wbija się w ziarna pyłu, niszcząc je, albo wytwarzając dodatkowy efekt rozgrzewający, co powoduje wyparowanie pyłu.
Wykonanie map gazowych i pyłowych struktur w mgławicach planetarnych pomoże w zrozumieniu ich roli w życiu i śmierci małomasywnych gwiazd, a także będzie pomocne w zrozumieniu przez astronomów, w jaki sposób mgławice planetarne uzyskują swoje dziwne i złożone kształty.
Ale możliwości MUSE wykraczają daleko poza mgławice planetarne. Ten czuły instrument może badać także powstawanie gwiazd i galaktyk we wczesnym wszechświecie, a także wykonywać mapy rozmieszczenia ciemnej materii w gromadach galaktyk w pobliskiej części wszechświata. Instrument MUSE wykonał także pierwszą trójwymiarową mapę Filarów Stworzenia w Mgławicy Orzeł (eso1518) i uzyskał obraz widowiskowej kosmicznej kolizji w niedalekiej galaktyce (eso1437).
