Астрономы обнаружили внутри туманности Кольцо большое стержнеобразное облако атомов железа, происхождение которого остается загадкой. Структура может быть связана как с процессом гибели звезды, так и с разрушением каменистой планеты. Ученые предполагают, что открытие способно пролить свет на будущую судьбу Земли, передает BBC.
Речь идет об облаке атомов железа в форме бруска, которое простирается примерно на 6 триллионов километров и в 500 раз шире орбиты Плутона. Она расположена внутри туманности Кольцо, или Мессье 57, на расстоянии около 2283-2600 световых лет от Земли в созвездии Лиры.
Железная структура имеет массу, сравнимую с массой расплавленного железного ядра Земли. Одно из предположений заключается в том, что это могут быть остатки каменистой планеты, которая испарилась, когда звезда сбрасывала свои внешние слои, хотя исследователи отмечают, что это лишь гипотеза.
Туманность образовалась, когда звезда, подобная Солнцу, но примерно вдвое массивнее, исчерпала ядерное топливо, раздулась до красного гиганта и сбросила внешние оболочки. В результате остался белый карлик, а выброшенный газ и пыль сформировали яркую оболочку, которую с Земли видно в виде кольца.
Железный "прут" обнаружили астрономы из Кардиффского университета и Университетского колледжа Лондона с помощью нового инструмента WEAVE (WHT Enhanced Area Velocity Explorer) на телескопе Уильяма Гершеля на острове Ла-Пальма и описали его в статье, опубликованной в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. Инструмент позволил впервые детально прорисовать химический состав туманности по всей ее площади.
"Получая спектр непрерывно по всей туманности, мы можем создавать изображения туманности на любой длине волны и определять ее химический состав в любом положении", — объяснил ведущий автор исследования Роджер Вессон. По его словам, именно так на изображениях стала заметной "ранее неизвестная полоса из ионизированных атомов железа посреди знакомого и культового кольца".
Ученые рассматривают несколько возможных объяснений происхождения этой структуры. Первое заключается в том, что железо могло сформироваться еще во время образования туманности, когда звезда теряла свои внешние слои.
Другая гипотеза предполагает, что облако является остатками каменистой планеты, которая испарилась или разрушилась во время расширения звезды. Если это так, открытие может дать представление о том, что произойдет с Землей, когда Солнце через несколько миллиардов лет перейдет в фазу красного гиганта.
"Ни один другой химический элемент, который мы обнаружили, не находится в этой самой полосе. Честно говоря, это странно", — отметила соавтор исследования Джанет Дрю.
В то же время ученые признают, что ни одна из версий пока не объясняет, почему железо имеет именно вытянутую форму. Вессон заявил, что "планета, подобная Земле, содержала бы достаточно железа, но как оно получило бы форму стержня, нет ни одного хорошего объяснения".
Команда планирует дальнейшие наблюдения, чтобы выяснить, сосуществуют ли с железом другие элементы и какая модель происхождения является наиболее вероятной. В течение ближайших пяти лет инструмент WEAVE должен провести восемь масштабных обзоров, от близких белых карликов до далеких галактик.
"Было бы очень странно, если бы железный брусок в Кольце был уникальным", — отметил Вессон. По его словам, изучение других подобных туманностей может помочь понять, как и откуда появляется это железо и какую роль такие процессы играют в жизни звезд и планет.
Ранее астрономы обнаружили аномалию в системе "спящей" черной дыры Gaia BH2, где ее звезда-компаньон демонстрирует противоречивые признаки возраста. Химический состав красного гиганта указывает на то, что ему более 10 миллиардов лет, тогда как анализ внутренних вибраций свидетельствует о возрасте всего в 5 миллиардов лет.