JWST観測でリング星雲の構造を探る

2023年8月29日レポート

この記事は、Science X の編集プロセスとポリシーに従ってレビューされています。 編集者は、コンテンツの信頼性を確保しながら、次の属性を強調しました。

事実確認済み

プレプリント

信頼できる情報源

校正する

Tomasz Nowakowski著、Phys.org

国際天文学者チームは、ジェームズ・ウェッブ宇宙望遠鏡 (JWST) を使用して、リング星雲として知られる惑星状星雲 NGC 6720 を観測しました。 プレプリント サーバー arXiv 上の論文で説明されているこの観測キャンペーンにより、この星雲の豊富な構造の詳細が明らかになりました。

惑星状星雲 (PNe) は、主系列星から赤色巨星または白色矮星への進化の過程で星から放出されたガスと塵の膨張した殻です。 それらは比較的まれですが、星や銀河の化学進化を研究する天文学者にとっては重要です。

地球から約 2,600 光年離れたこと座の環状星雲は、複雑な形態を持つよく知られた PN です。 その星は白色矮星で、質量は少なくとも太陽質量 0.58 倍、実効温度は 135,000 K、光度は太陽光度 310 レベルです。 これまでの観測では、白色矮星は現在急速な減光段階にあり、電離星雲の一部が再結合している可能性が高いことが判明した。

2022年半ば、英国カーディフ大学のロジャー・ウェッソン率いる天文学者のグループは、その性質についてさらに洞察を得る目的で、JWSTを使って環状星雲を観測した。 この観測は、サイクル 1 一般観測員 (GO) プログラムの一環として実施されました。

「我々はここで、1.6μmから25μmまでの13個のフィルターを使用したリング星雲NGC 6720のJWSTイメージングについて報告する」と研究者らは論文に書いている。

画像から、リング星雲には内部空洞と殻があり、その中に約 20,000 個の高密度の塊が総質量の最大半分を含んでいることが明らかになりました。 この画像では、多環芳香族炭化水素 (PAH) が放出されている可能性のある薄いリングの存在と、約 10 個の同心円弧と 400 個のスパイクを含むハローの存在も明らかになりました。

得られた画像を分析することにより、天文学者らは、中央空洞に高度に電離されたガスが含まれており、2 つの線状構造を示していることを発見しました。 一般に、空洞は半径約 25 秒角のほぼ円形の構造をしているように見えます。 この空洞を囲むシェルは、明確に定義された内縁と外縁を備えた広い領域であり、楕円形を示します。

環状星雲の中心は中心星から北西に2秒角ずれていることが判明した。 天文学者らは、このようなオフセットは元の質量損失、電離、熱い恒星風によって引き起こされるのではないかと考えています。

中心星に関しては、JWSTの観測により三重系であることが分かりました。 画像に基づいて、研究者らは、この星が約35天文単位に連星伴星を持ち、約14,400天文単位に遠くにある共通の固有運動伴星があることを発見した。これは低質量のM2-M4主系列星であると推定されている。

論文の著者らによると、彼らの研究結果は、PNe には一般に、高度にイオン化された高温ガスから高密度の分子塊に至るまで、多種多様な構造や相が含まれている可能性があることを裏付けています。

詳しくは： R. Wesson et al、リング星雲 (NGC 6720) の JWST 観察: I. リング、小球、円弧のイメージング、arXiv (2023)。 DOI: 10.48550/arxiv.2308.09027

雑誌情報:arXiv