Nowe badania odległych mgławic planetarnych wykazały, że pierścienie podobne do tych widocznych na zdjęciu w Mgławicy Kocie Oko, są bardzo rozpowszechnione we Wszechświecie. Pierścienie wykryto w około jednej trzeciej mgławic. Ich obecność może być kluczem do rozwiązania zagadki śmierci gwiazd. Na razie nie potrafimy powiedzieć na wiele pytań: Z jakiego powodu pierścienie mają tak fantazyjne kształty? Dlaczego mgławice przypominają niesamowite, bajkowe kwiaty? Skąd bierze się taka artystyczna pasja u umierających gwiazd?

Mgławica formalnie nosi nazwę NGC 6543, jest ostatnio kojarzona z nową filmową adaptacją powieściami J.R.R. Tolkiena. Wielu widzą przypomina wszechobecne oko Saurona z “Władcy pierścieni”. W rzeczywistości już dużo wcześniej zauważono, że mgławica podobna jest do oka, stąd nazwa Kocie Oko. Była to praktycznie pierwsza odkryta mgławica planetarna, na dodatek jedna z najbardziej skomplikowanych takich obiektów zaobserwowanych kiedykolwiek przez człowieka.

Dopiero Kosmiczny Teleskop Hubble’a w 1994 roku ujawnił wewnętrzną strukturę NGC 6543, koncentrycznie rozłożone powłoki gazu, szybkie strugi oraz niespotykane nigdzie indziej krzyżujące się fale uderzeniowe.

Gazowe halo otaczające Mgławicę Kocie Oko jest niezwykle rzadkie, jednak jego rozmiary są olbrzymie. Średnica halo przekracza trzy lata świetlne. Podczas ostatnich badań ujawniono, że wiele mgławic otoczonych jest przez rzadki gaz pochodzący z wcześniejszych faz życia gwiazdy. Otoczka Kociego Oka powstawała w okresie między 50, a 90 tysiącami lat temu. Obraz został uzyskany przez Romano Corradiego na podstawie zdjęć z teleskopu Nordic Optical Telescope na wyspie La Palma (Wyspy Kanaryjskie). Nałożono na siebie dwie ekspozycje wykonane przy użyciu rożnych filtrów, niebieskiego, promieniowanie o tej barwie pochodzi głównie od atomów tlenu oraz czerwonego, zbierającego światło emitowane przez azot.

Jeżeli niektórzy do tej pory uważali Mgławicę Kocie Oko za mało efektowną, powinni koniecznie popatrzeć na zdjęcia wykonane przy pomocy zamontowanego na Teleskopie Hubble’a aparatu ACS (Advanced Camera for Surveys). Zajrzyjmy więc głęboko w Kocie Oko. Znajduje się tu jedenaście, bądź nawet więcej przypominających słoje drzewa, współśrodkowych okręgów. (Nie należy mylić okręgów z występującymi parami, elipsowatymi kształtami wewnątrz mgławicy, ale o tym później). Każde koło jest obrazem wielkiej gazowej bańki o środku w centrum układu. Ponieważ sferyczne powłoki gazu widzimy z góry, najjaśniejsze są brzegi okrągłych obszarów, gdzie warstwa świecącego gazu jest najgrubsza.

Z obserwacji wynika, że gwiazda centralna pozbywała się swojej masy, wyrzucając ją podczas pojawiających się co 1500 lat, eksplozji. W czasie każdego wybuchu wyrzucana była masa przekraczająca łączną masę wszystkich planet Układu Słonecznego. Układające się koncentryczny kolejne powłoki przypominają warstwy cebuli. Gdy patrzymy przez Teleskop Hubble’a, to tak, jakbyśmy przekroili “kosmiczną cebulę” – każda warstwa gazowej skórki jest doskonale widoczna.

Zdjęcie fragmentu gwiazdozbioru Smoka (Draco) wykonane przez Digitized Sky Survey 2. Mgławica jest dobrze widoczna wewnątrz trapezu gwiazd, jasność gwiazdy centralnej sięga około 5 magnitudo. Polecam najpierw obejrzeć zdjęcie w bardzo małym powiększeniu (obraz jest naprawdę olbrzymi – 8 MB), a potem przyjrzeć się szczegółom. Na zdjęciu widać kilka innych obiektów dalekiego nieba (Deep Sky Objects). Jakość obrazu jest naprawdę niezwykła.

Do tej pory uważano, że powłoki gazowe wewnątrz mgławicy planetarnej to rzadkość. Jednakże zdjęcia wykonane przez Romano Carradiego z Obserwatorium Isaaca Newtona w Hiszpani i jego współpracowników pokazały, że inne mgławice także zawierają pierścienie. Na dodatek okazało się, że tworzenie się koncentrycznych powłok gazowych jest raczej zasadą, od której rzadko kiedy można znaleźć wyjątki. Wcześniej sądzono, że jest dokładnie na odwrót. Zdjęcia R. Carradiego zostały opublikowane w kwietniowym numerze European Journal Astronomy & Astrophysics.

Ostatnie zdjęcia zewnętrznych warstw Kociego Oka (nazywanych czasami strukturą bawolego oka) są niespodzianką dla astronomów. Wcześniej nie podejrzewano, że wyrzuty gwiezdnej materii mogą się powtarzać tak regularnie, w tym przypadku raz na 1500 lat.

Różne teorie starają się w jakiś sposób wytłumaczyć to zjawisko. Na przykład regularne eksplozje kojarzone są z aktywnością magnetyczną gwiazdy. Najbliższą nam gwiazdą cyklicznie zmieniającą swoje pole magnetyczne jest Słońce. Co 11 lat zamieniają się bieguny magnetycznej naszej gwiazdy. Z cyklem magnetycznym Słońca wiąże się różna aktywność wiatru słonecznego. Podobne procesy mogły powtarzać się co 1500 lat na gwieździe centralnej mgławicy Kociego Oka.

Mgławica Kocie Oko NGC 6543 (schemat obserwacji)

Plansza pokazuje schemat wykonywania zdjęć mgławicy Kocie Oko. Po lewej zdjęcie fragmentu gwiazdozbioru Smoka (Draco) wykonane teleskopem Digitized Sky Survey 2. W prawym górnym rogu powiększenie uzyskane dzięki Nordic Optical Telescope. Prawy dolny róg to zdjęcie z Kosmicznego Teleskopu Hubble’a.

Inna szkoła uważa, że początkowo materia jest rozłożona równomiernie, a gaz zbiera się w koncentrycznych powłokach pod wpływem fal uderzeniowych. Na razie nie wiadomo, która z hipotez jest prawdziwa. Aby to określić, potrzebne są dalsze badania.

Około 1000 lat temu sposób emisji masy w mgławicy zmienił się. Wewnątrz sferycznych powłok zaczęła się formować właściwa struktura Kociego Oka. Można ją było zobaczyć dopiero dzięki zdjęciom wykonanym prze Kosmiczny Teleskop Hubble’a w latach 1994, 1997, 2000 oraz 2002. Co jednak spowodowało gwałtowną zmianę zachowania dotąd spokojnej gwiazdy? Jak na razie słabo znamy procesy prowadzące do zrzucania zewnętrznych powłok przez gwiazdy. Badania mgławic planetarnych są jednym ze sposobów zdobycia informacji na ten temat. Pamiętajmy, że najprawdopodobniej właśnie tak będą wyglądały ostatnich chwile życia Słońca – naszej najbliższej gwiazdy.

Autor

Marcin Nowakowski

Komentarze

  1. Piotr Popławski    

    bzdury w komentarzu do 3. zdjęcia — Jak w tytule…
    Tylko pierwsze zdanie w komentarzu do trzeciego zdjęcia (okolica mgławicy)
    jest prawdziwe – reszta to tzw. duby smalone. Zdjęcie to ma rozmiar 1×1 stopień i nie jest lustrzane, nie ma na nim żadnej gwiazdy widocznej gołym okiem, a więc i tych wymienionych – sigmy, bety i gammy Dra; poza tym gwiazdy te znajdują się w odległości około 10 stopni od mgławicy. Jasność gwiazdy centralnej to też bajka – cała mgławica ma ok. 9.8m, gwiazda centralna 11.1m. Ach – jeszcze objętość zdjęcia jest zgodna z prawdą 🙂

  2. as    

    I nie tylko … — Kolejna dezinformacja jest stwierdzenie ,ze 11-to letni cykl zmiany aktywnosci naszej gwiazdy dziennej jest spowodowany zmiana biegunowosci Slonca-BZDURA!.Zmiana aktywnosci Slonca jest spowodowana wieksza,lub mniejsza iloscia plam slonecznych.Zjawisko to zaobserwowal S.H.Schwabe ktory od 1826r. rozpoczal systematyczne badania tych zmian.Maksimum plam wystepuje w odstepach 7 do 17 lat.Natomiast sredni okres wystepowania plam to 11 lat.Np. maksimum plam wystapilo w 1980r.,a minimum w 1976r.Nie wprowadzajcie mlodych milosnikow astronomi w blad.

    1. Michał M.    

      Błąd komentatora

      > Kolejna dezinformacja jest stwierdzenie ,ze 11-to letni cykl
      > zmiany aktywnosci naszej gwiazdy dziennej jest spowodowany
      > zmiana biegunowosci Slonca-BZDURA!.Zmiana aktywnosci Slonca jest
      > spowodowana wieksza,lub mniejsza iloscia plam slonecznych.

      To też nieprawda!

      To nie plamy wywołują zmiany aktywności. Plamy są tylko efektem tych zmian i sposobem określania aktywności słonecznej.

      Za aktywność słoneczną odpowiedzialne jest zjawisko dynama, pole magnetyczne “wmrożone” w słoneczną plazmę. Słońce sie kręci różnicowo (szybciej przy równiku, wolniej przy biegunie), linie pola się wyginają i całe zjawisko prowadzi do powstawania plam i rozbłysków. Oczywiście to tylko bardzo nieścisły opis, zjawisko jest bardzo skomplikowane.

      Rzeczywiście, 11-cykl także nie jest powodowany zmianą biegunowości. Jest efektem tego cyklu ale go nie wywołuje.

Komentarze są zablokowane.