Наблюдая за далекими уголками Галактики, мы можем с высокой точностью предсказать финал истории нашей Солнечной системы. Изучая светила, подобные Солнцу, на закате их жизненного цикла, астрономы видят неизбежное: ни один запас водородного топлива не бесконечен. Когда термоядерные реакции замедляются, звезда покидает главную последовательность, колоссально расширяется, превращаясь в красного гиганта, и в конечном итоге сбрасывает свои внешние оболочки в открытый космос.
Однако этот финал становится началом великолепного светового шоу.
Оставшееся ядро звезды — теперь уже белый карлик — заливает окружающее пространство жестким излучением, ионизируя выброшенные газы. Так рождается планетарная туманность — одно из самых завораживающих явлений во Вселенной. Туманность Спираль (NGC 7293) по праву считается фаворитом астрофотографов. За характерное сходство с гигантским зрачком её часто величают «Оком Саурона», сравнивая с драгоценным камнем, сияющим в пустоте.
Расположенная в созвездии Водолея на расстоянии всего 650 световых лет, Спираль является одной из ближайших к нам туманностей такого типа. Мировую известность ей принес легендарный снимок телескопа «Хаббл», созданный усилиями группы энтузиастов Hubble Helix Team. Чтобы собрать эту мозаику, потребовалось девять полных орбитальных циклов работы обсерватории.
Свой вклад в изучение объекта внес и инфракрасный телескоп «Спитцер». Его интерпретация туманности выглядит более сурово и мистически, подчеркивая скрытые тепловые структуры.
Сегодня на научную арену вышел новый технологический лидер — космический телескоп «Джеймс Уэбб» (JWST). Мы ждали его данных не только ради фундаментальных открытий, но и ради эстетического триумфа. И хотя снимки «Хаббла» навсегда останутся классикой, «Уэбб» позволил нам буквально заглянуть внутрь структуры этого космического облака.
Потоки звездного ветра и мощная радиация буквально выметают газ из окрестностей умирающей звезды. Тем не менее, в этой среде сохраняются плотные сгустки материи, известные как «кометные узлы» или глобулы. Они напоминают крошечные кометы с пылевыми хвостами, летящие сквозь звездное пламя. Благодаря близости Спирали мы можем изучать их в деталях, понимая, что подобные структуры — типичный элемент эволюции звезд.
Цветовая палитра снимка JWST — это карта физических процессов. Синие тона указывают на области максимально горячего газа, возбужденного ультрафиолетом белого карлика; здесь водород находится в атомарном состоянии. Ближе к периферии, в желтых зонах, температура падает, позволяя атомам объединяться в молекулы H2. Самые холодные, внешние области окрашены в красные оттенки, где доминирует космическая пыль.
Внутри Спирали насчитывается около 40 000 таких узлов. Поразительно, но масштаб каждого из них сопоставим с размерами всей Солнечной системы (вплоть до орбиты Плутона), хотя их плотность несравнимо ниже. Яркая «голова» узла ионизирована излучением звезды, а за ней тянется длинный шлейф менее энергичного вещества.
Анализ структуры показывает, что туманность формировалась в три этапа — три эпохи колоссального выброса массы. Эти периоды создали сложную систему вложенных дисков и колец. Внешний край туманности наглядно демонстрирует столкновение звездного вещества с межзвездной средой, образуя ударные волны и деформации.
По меркам Вселенной жизнь планетарной туманности мимолетна. Спирали сейчас около 10–12 тысяч лет. Процесс её формирования начался примерно 20 тысячелетий назад, и еще через 10–20 тысяч лет она начнет угасать. Газ станет слишком разреженным, белый карлик остынет, и свечение прекратится. Спустя 50 000 лет от этой красоты не останется и следа — она просто растворится в пустоте.
Эта же участь уготована нашему Солнцу. Пройдя стадию красного гиганта, оно сбросит свои оболочки, оставив после себя лишь остывающий белый карлик — звездный «пепел», который будет излучать остаточное тепло миллиарды лет.
Но гибель одной звезды — это шанс для других. Материя, выброшенная туманностью, станет частью новых миров. Быть может, через миллиарды лет эти атомы соберутся в каменистую планету с океанами, где в прогретом солнцем мелководье зародится жизнь, продолжая вечный цикл космического обновления.
