Космические «песочные часы»: телескоп SPHEREx раскрыл тайну звезды GK Персея
Звезда, пережившая ярчайшую вспышку в начале XX века, вновь заставила ученых удивляться. Благодаря возможностям космического телескопа SPHEREx (NASA), астрономам удалось заглянуть в глубины космического пространства вокруг GK Персея и обнаружить там неожиданную структуру — гигантскую оболочку из молекулярного водорода, напоминающую по форме песочные часы. Это открытие заставляет пересмотреть природу объекта: вполне вероятно, перед нами не просто остаток взрыва, а древняя планетарная туманность.
История GK Персея началась триумфально — в 1901 году эта звезда стала первой классической новой звездой XX века, приковав к себе взгляды астрономов всего мира. Сегодня ее остаток представляет собой сложный комплекс, включающий почти тысячу структур, похожих на кометы. Казалось бы, за более чем сто лет наблюдений объект не должен хранить секретов, но он продолжает удивлять. Ранее ученые предполагали, что мы имеем дело либо с толстой сферической оболочкой, либо с «бочонком» с полярными конусами. А некоторые данные даже намекали на существование более масштабной структуры размером около 20 угловых минут, состоящей из двух противоположных долей. Тогда же впервые прозвучала гипотеза о том, что это может быть планетарная туманность — газопылевой «призрак», который звезда сбрасывает в конце своей жизни, превращаясь из светила главной последовательности в белого карлика.
Чтобы разобраться в этом, команда астрономов под руководством Дипанкара Банерджи (Физическая исследовательская лаборатория, Индия) обратилась к современному инструменту SPHEREx. Телескоп провел серию наблюдений, собрав 114 спектрофотометрических изображений GK Персея в 102 диапазонах длин волн. Результат превзошел ожидания: эмиссия (излучение) зафиксирована примерно на 30 снимках.
Исследование выявило четкую структуру: оболочку из молекулярного водорода, по форме напоминающую песочные часы, с размерами 18 на 10 угловых минут. Ее масса впечатляет — от 0,28 до 0,38 массы Солнца. Эта оболочка идеально совпадает по пространственному положению с туманностью в линии H-альфа, окружающей остаток вспышки.
Именно форма «песочных часов» и масса (типичная для планетарных туманностей — от 0,1 до 1,0 массы Солнца) стали главными аргументами в пользу новой гипотезы. Казалось бы, ответ найден. Однако не все так однозначно.
Ученые столкнулись с двумя загадками. Во-первых, для формирования такой элегантной формы необходима плотная экваториальная перетяжка — нечто вроде тора (структуры в форме бублика), но на снимках SPHEREx ее не видно. Во-вторых, если эта туманность действительно является планетарной, то к моменту взрыва новой звезды в 1901 году она уже должна была угаснуть настолько, что ее попросту невозможно было бы обнаружить. Как же тогда она оказалась на одном снимке с остатком новой?
У исследователей есть альтернативное объяснение, которое добавляет интриги. Возможно, эта оболочка — не планетарная туманность, а материал, существовавший вокруг звезды еще до катастрофы 1901 года. В таком случае, взрыв новой звезды просто ионизировал это вещество, и сейчас мы наблюдаем его в фазе рекомбинации.
Как бы то ни было, ясно одно: GK Персей остается объектом, изученным далеко не полностью. «Чем больше мы узнаем об этой системе, — отмечают авторы работы, — тем очевиднее становится, насколько фрагментарны наши представления о ней». Чтобы поставить точку в споре о природе «песочных часов», астрономам предстоит детально изучить движение и распределение газа в туманности. Только это позволит окончательно подтвердить, является ли структура древней планетарной туманностью или «эхо» грандиозного взрыва, произошедшего более ста лет назад.
