Η ανακάλυψη του αιώνα: Εντοπίστηκε τεράστιο σύννεφο σιδήρου – Ανήσυχη η επιστημονική κοινότητα

Μια έρευνα με τον νέο φασματογράφο WEAVE, εγκατεστημένο στο Τηλεσκόπιο William Herschel (WHT) στο Παρατηρητήριο Roque de los Muchachos (Λα Πάλμα), ανακάλυψε ένα σύννεφο σιδήρου σε μορφή ράβδου μέσα στο Νεφέλωμα του Δακτυλίου.

Η μελέτη πραγματοποιήθηκε από μια ευρωπαϊκή ομάδα υπό την ηγεσία αστρονόμων από το University College London (UCL) και το Πανεπιστήμιο του Κάρντιφ, με συμμετοχή ερευνητών από το Ινστιτούτο Αστρονομίας των Κανάριων Νήσων (IAC).

Το σύννεφο ατόμων σιδήρου, που περιγράφηκε για πρώτη φορά σε πρόσφατο άρθρο στο Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, έχει σχήμα ράβδου ή λωρίδας και βρίσκεται μέσα στο ελλειπτικό εσωτερικό στρώμα της νεφελώματος, το οποίο είναι πολύ αναγνωρίσιμο από γνωστές εικόνες, συμπεριλαμβανομένων πρόσφατων εικόνων στο υπέρυθρο φάσμα από το Διαστημικό Τηλεσκόπιο James Webb (JWST).

Το μήκος της ράβδου είναι περίπου 500 φορές η απόσταση της τροχιάς του Πλούτωνα γύρω από τον Ήλιο και η μάζα του σε άτομα σιδήρου είναι συγκρίσιμη με τη μάζα του Άρη.

Το Νεφέλωμα του Δακτυλίου, που παρατηρήθηκε για πρώτη φορά το 1779 στον αστερισμό Λύρας από τον Γάλλο αστρονόμο Charles Messier, αποτελεί ένα πολύχρωμο στρώμα αερίου που εκτοξεύεται από ένα άστρο στο τέλος της ζωής του, όταν ολοκληρώνεται η καύση του πυρηνικού καυσίμου — κάτι που θα συμβεί και στον Ήλιο μας σε λίγα δισεκατομμύρια χρόνια.

Το Ινστιτούτο Αστροφυσικής των Κανάριων Νήσων επισημαίνει ότι η ανακάλυψη της νέας νεφελώματος σιδήρου έγινε με τη χρήση των δυνατοτήτων ολοκληρωμένης φασματοσκοπίας του WEAVE (WHT Enhanced Area Velocity Explorer), ενός οργάνου εγκατεστημένου στο τηλεσκόπιο 4,2 μ William Herschel. Το όργανο διαθέτει εκατοντάδες οπτικές ίνες, που επιτρέπουν την λήψη φασμάτων σε κάθε σημείο της νεφελώματος και σε όλα τα οπτικά μήκη κύματος για πρώτη φορά.

Ο επικεφαλής της μελέτης, Roger Wesson (UCL και Πανεπιστήμιο Κάρντιφ), δήλωσε ότι αν και το Νεφέλωμα του Δακτυλίου έχει μελετηθεί με πολλά τηλεσκόπια και όργανα, το WEAVE επέτρεψε να την παρατηρήσουν με νέους τρόπους και μεγαλύτερη λεπτομέρεια. Μέσω της συνεχούς φασματοσκοπίας, μπορούν να δημιουργηθούν εικόνες της νεφελώματος σε οποιοδήποτε μήκος κύματος και να καθοριστεί η χημική της σύσταση σε κάθε σημείο. Με την επεξεργασία των δεδομένων, αναδείχθηκε καθαρά η ράβδος των ιονισμένων ατόμων σιδήρου που ήταν προηγουμένως άγνωστη.

Η προέλευση της ράβδου σιδήρου παραμένει άγνωστη. Υποψήφια σενάρια περιλαμβάνουν είτε μια νέα μορφή εκτόξευσης του αερίου από το κεντρικό άστρο είτε έναν εξαιρετικά εκτεινόμενο πλασματικό τόξο που προκύπτει από την εξάτμιση ενός βραχώδους πλανήτη κατά τη διαδικασία εκτόξευσης της νεφελώματος.

Οι επιστήμονες τονίζουν την ανάγκη για περαιτέρω παρατηρήσεις, ιδιαίτερα για να εντοπιστούν άλλα χημικά στοιχεία που μπορεί να συνυπάρχουν με το σίδηρο, καθώς αυτό θα καθορίσει ποιο μοντέλο σχηματισμού πρέπει να ακολουθηθεί.

Η ομάδα σχεδιάζει μελέτες παρακολούθησης με υψηλή φασματική ανάλυση για να κατανοήσει καλύτερα πώς σχηματίστηκε η ράβδος. Το πρόγραμμα WEAVE θα διεξάγει οκτώ μεγάλα ερευνητικά προγράμματα τα επόμενα πέντε χρόνια, καλύπτοντας από κοντινούς λευκούς νάνους μέχρι πολύ μακρινούς γαλαξίες.

Ο Roger Wesson εκτιμά ότι η ράβδος σιδήρου ίσως να μην είναι μοναδική και ότι η παρατήρηση περισσότερων πλανητικών νεφελωμάτων θα μπορούσε να αναδείξει παρόμοιες δομές, ενώ ο Scott Trager (πανεπιστήμιο Γκρόνινγκεν) υπογραμμίζει ότι το εύρημα δείχνει τις απίστευτες δυνατότητες του νέου οργάνου WEAVE και αναμένεται να φέρει πολλές νέες ανακαλύψεις.