Астрономы обнаружили водородную оболочку вокруг звезды GK Персея, которая может оказаться планетарной туманностью
Астрономы с помощью космического телескопа SPHEREx (NASA) провели новые наблюдения остатков вспышки новой звезды GK Персея, произошедшей в 1901 году. В ходе исследования им удалось обнаружить оболочку из молекулярного водорода, имеющую форму песочных часов, которая окружает этот объект. Полученные данные позволяют предположить, что данная структура может представлять собой крупную планетарную туманность.
Звезда GK Персея стала первой яркой классической новой звездой XX века после своей вспышки в 1901 году. Ее остаток имеет округлую морфологию, состоящую почти из тысячи кометообразных структур, и в настоящее время простирается на радиус около одной угловой минуты. Несмотря на то, что этот объект тщательно изучается на протяжении более чем столетия, он продолжает преподносить сюрпризы. Предыдущие исследования показали, что остаток этого взрыва лучше всего описывать как толстую сферическую оболочку или экваториальную структуру в форме бочонка с полярными конусами. Одно из более ранних исследований выявило наличие более крупной структуры размером около 20 угловых минут, состоящей из двух противоположных долей, и тогда же возникло предположение, что она может быть планетарной туманностью — расширяющейся оболочкой из газа и пыли, выброшенной звездой в процессе ее эволюции от звезды главной последовательности к красному гиганту или белому карлику.
Новые наблюдения, проведенные командой астрономов под руководством Дипанкара Банерджи из Физической исследовательской лаборатории в Ахмадабаде (Индия) с помощью телескопа SPHEREx, предоставили дополнительные доказательства в пользу этой гипотезы. Ученые поясняют, что SPHEREx получил 114 спектрофотометрических изображений GK Персея и ее окрестностей, охватывающих все 102 его длины волн. Время экспозиции для каждого снимка составило 113,58 секунды. В результате эмиссия (излучение) была обнаружена примерно на 30 изображениях.
В ходе исследования выяснилось, что звезда GK Персея обладает оболочкой из молекулярного водорода в форме песочных часов, размеры которой составляют 18 на 10 угловых минут. Эта оболочка пространственно совпадает с туманностью в линии H-альфа, окружающей остаток вспышки. Масса обнаруженной оболочки оценивается в диапазоне от 0,28 до 0,38 массы Солнца.
Учитывая, что планетарные туманности, особенно имеющие форму песочных часов, часто содержат оболочки из молекулярного водорода, астрономы склоняются к выводу, что обнаруженная структура является именно планетарной туманностью. Кроме того, этот сценарий подтверждается и расчетами массы, поскольку планетарные туманности обычно имеют массу от 0,1 до 1,0 массы Солнца. Тем не менее авторы научной работы отмечают, что для формирования такой формы необходима плотная экваториальная перетяжка, например, тор (структура в форме бублика), однако на снимках, полученных телескопом SPHEREx, подобный тор не наблюдается.
Более того, полученные результаты указывают на то, что к моменту вспышки новой звезды в 1901 году эта планетарная туманность уже должна была бы угаснуть до уровня ниже предела обнаружения, что делает невозможным одновременное наблюдение и планетарной туманности, и остатка новой. Альтернативным объяснением, которое рассматривают исследователи, является то, что эта оболочка представляет собой материал, существовавший еще до вспышки 1901 года, который затем был ионизирован взрывом новой звезды и в настоящее время находится в фазе рекомбинации.
Все эти неопределенности подчеркивают необходимость дальнейшего изучения GK Персея. Ученые в своем заключении отмечают, что эта звезда и ее окружение остаются частично изученными, и чем больше они узнают об этом объекте, тем яснее осознают, насколько неполным является их понимание. Для окончательного подтверждения классификации данной структуры как планетарной туманности и понимания ее связи со вспышкой 1901 года требуется детальное изучение движения газа в туманности и его распределения в пространстве.
Результаты наблюдений были опубликованы на сервере препринтов .