Jak wygląda kosmiczny recykling? Astronomowie zaobserwowali, jak materia wraca do przestrzeni międzygwiazdowej

Kosmiczny recykling został zaobserwowany przez astronomów podczas obserwacji Mgławicy Ślimak. Naukowcy dostrzegli, jak materia wyrzucona przez umierającą gwiazdę stopniowo rozpada się i trafia do przestrzeni międzygwiazdowej.

Kosmiczny recykling uchwycony w Mgławicy Ślimak

W ramach nowego badania naukowcy pod kierownictwem Pietera van Dokkuma z Uniwersytetu Yale zaobserwowali kosmiczny recykling polegający na tym, że materia wyrzucona przez umierającą gwiazdę rozpadała się i trafiała do przestrzeni międzygwiazdowej. Astronomowie dokonali odkrycia podczas obserwacji Mgławicy Ślimak, dobrze znanej mgławicy planetarnej oddalonej o około 650 lat świetlnych od Ziemi. Badanie zostało opublikowane w czasopiśmie „Nature”.

Naukowcy twierdzą, że zaobserwowali materię wyrzuconą przez gwiazdę pod koniec jej życia, która rozpadała się i wracała do galaktyki. Przejście od rozpoznawalnych pozostałości gwiazdy do rozproszonego gazu znajdującego się między gwiazdami było dotychczas bardzo trudne do zaobserwowania. W odległej przyszłości podobny proces obejmie również Słońce, a jego materia stanie się częścią tego samego cyklu.

MOTHRA pozwolił dostrzec niezwykłe struktury

Badacze dokonali odkrycia przypadkowo. Wybrali Mgławicę Ślimak jako odpowiedni obiekt do kalibracji nowego teleskopu MOTHRA, który łączy obrazy z setek teleobiektywów, aby wykrywać i badać rozproszony, zjonizowany gaz znajdujący się między galaktykami. MOTHRA (Modular Optical Telephoto Hyperspectral Robotic Array) jest budowany w obserwatorium El Sauce w dolinie Rio Hurtado w Chile i po ukończeniu będzie wyposażony w zestaw 1140 teleobiektywów.

Jak twierdzą astronomowie, udało im się uchwycić niezwykłą sieć struktur w kształcie łuków. Dzięki temu doszli do wniosku, że słaba zewnętrzna część Mgławicy Ślimak ukazuje zjawisko, które dotychczas umykało uwadze badaczy.

Mgławica Ślimak charakteryzuje się jasnym pierścieniem utworzonym z materii wyrzuconej przez umierającą gwiazdę będącą białym karłem w jej centrum. Nowe obserwacje sięgają znacznie dalej, poza tę wewnętrzną część obiektu, obejmując niezwykle słabe zewnętrzne halo. To właśnie po wschodniej stronie struktury naukowcy znaleźli 22 kompletne lub częściowe „łuki uderzeniowe” („bow shocks”).

Materia stopniowo rozpada się i rozprasza w przestrzeni międzygwiazdowej

Jak wyjaśniają badacze, „łuk uderzeniowy” przypomina falę powstającą przed łodzią poruszającą się po wodzie. W Mgławicy Ślimak w większości niewidoczne skupiska materii pochodzącej od gwiazdy szybko przemieszczają się przez rozrzedzony gaz. Gdy dochodzi do ich zderzenia, pojawiają się świecące łuki.

„Łuki” wyraźnie zmieniają się wraz z odległością od gwiazdy znajdującej się w centrum. Te znajdujące się bliżej są duże, cienkie i wyraźnie zarysowane. Dalej stają się mniejsze, bardziej rozmyte i rozpadają się na mniejsze fragmenty.

Naukowcy interpretują tę zmianę jako dowód na to, że skupiska stopniowo rozpadają się podczas przemieszczania się przez gaz. Szacują, że pojedynczy fragment zachowuje swoją spójność przez zaledwie około 10 tysięcy lat od momentu, gdy zostaje wystawiony na działanie otoczenia. Później jego materia zostaje w dużej mierze rozproszona i miesza się z przestrzenią międzygwiazdową.

Emil Gołoś