מה הגודל של ערפילית שעון החול?

ערפילית שעון החול, הידועה בקרב אסטרונומים בשם MyCn 18, היא ענן של גז זוהר בצורת שעון חול, שנפלט מכוכב גוסס בקבוצת הכוכבים זבוב. מקצה לקצה אורכה כ-6.6 עד 8.3 טריליון קילומטרים. זהו 0.7 עד 0.9 שנות אור, ושנת אור היא המרחק שהאור עובר בשנה אחת. הטווח נובע מאי-ודאות במרחק הערפילית מכדור הארץ.

גודל

MyCn 18 היא ערפילית פלנטרית: השכבות החיצוניות של כוכב דמוי שמש, שנפלטו קרוב לסוף חייו וזוהרות סביב הליבה הקטנה והלוהטת שנותרה. הגז שלה יוצר שתי אונות המחוברות בצוואר צר. מחקר משנת 2014 בנה מודל תלת-ממדי של הצורה הזאת מתמונות טלסקופ וממדידות של תנועת הגז. אורך המודל מקצה לקצה הוא 18 שניות קשת, ושניית קשת היא 1/3,600 של מעלה.

במודל הזה כל אונה רחבה עד 8.5 שניות קשת, והצוואר רחב רק 1.8 שניות קשת. כדי להפוך את הזוויות האלה לאורכים צריך לדעת את מרחק הערפילית, ואותו קשה למדוד. הערך המצוטט בדרך כלל, כ-8,000 שנות אור, מגיע משיטה סטטיסטית. עבודות מאוחרות יותר מצאו שהשיטה הזאת נותנת מרחקים קטנים מדי לערפיליות בצורה כזו.

מחקר משנת 2018 שילב שתי הערכות חדשות יותר ומצא כ-10,000 שנות אור, עם סטייה של כ-16% לכל כיוון. במרחק 8,000 שנות אור אורכו של שעון החול היה כ-6.6 טריליון קילומטרים, ובמרחק 10,000 שנות אור כ-8.3 טריליון.

השוואות גודל

• שעון החול ארוך בערך פי 44,000 עד 56,000 מהמרחק הממוצע מכדור הארץ לשמש.
• אורכו בערך שלושה רבעים משנת אור.
• אורכו בערך פי ארבעה מהמרחק מפרוקסימה קנטאורי לאלפא קנטאורי A.
• רוחבו של הצוואר הצר שלו הוא בערך פי 4,400 עד 5,600 מהמרחק בין כדור הארץ לשמש, ובערך פי 70 עד 90 מרוחב מסלולו של נפטון.
• אילו הוקטן שעון החול לגובה של אדם בגובה 1.7 מטרים, כל מסלולו של כדור הארץ סביב השמש היה ברוחב של 0.06 עד 0.08 מילימטרים בלבד, פחות מרוחבה של שערת אדם.

שעון החול החרוט

בתמונות שצולמו מהקרקע נראתה MyCn 18 כזוג טבעות גדולות ובין שתיהן טבעת קטנה יותר. ב-1996 הראה טלסקופ החלל האבל את צורתה האמיתית: שעון חול ובדפנותיו תבנית מורכבת של "חריטות". הצוות שחקר את התמונות קרא לה ערפילית שעון החול החרוט. בתמונה של האבל מ-1996 האדום מציג חנקן זוהר, הירוק מימן והכחול חמצן.

איך נוצרה

הסבר אחד לצורה הוא שרוח מהירה מהכוכב הגוסס התפשטה בתוך ענן גז איטי יותר, שהיה צפוף יותר סביב אמצעו מאשר ליד קטביו. לפי הערכה אחת, שעון החול נפלט לפני כ-2,700 שנה.

ב-2018 מצאו אסטרונומים שלכוכב המרכזי יש בן לוויה, כוכב ננס אדום קטן המקיף אותו אחת ל-18 ימים. הגילוי תומך בקשר שנחשד זה זמן רב בין ערפיליות בצורת שעון חול לבין זוגות כוכבים הפועלים זה על זה. הכוכב המרכזי גם אינו נמצא בדיוק במרכז הערפילית, אלא מעט לצדו. אותו מחקר מרמז שייתכן שהסיבה לכך היא שהכוכב נע בחלל.

מקורות

• VLT observations of the asymmetric Etched Hourglass Nebula, MyCn 18. Clyne et al., Astronomy & Astrophysics, 2014.
• SALT HRS discovery of the binary nucleus of the Etched Hourglass Nebula MyCn 18. Miszalski et al., Publications of the Astronomical Society of Australia, 2018.
• The Hourglass Nebula. ESA/Hubble, 1996.
• Hubble Finds an Hourglass Nebula around a Dying Star. NASA, 1996.
• Hubble Witnesses the Final Blaze of Glory of Sun-Like Stars. NASA, 1997.
• Measuring the Universe. International Astronomical Union.
• Neptune Fact Sheet. NASA, 2024.
• Just How Small Is "Nano"?. National Nanotechnology Initiative.