מה הגודל של ערפילית הטבעת?

ערפילית הטבעת היא קליפת גז זוהרת שנפלטה מכוכב גוסס, במרחק של כ-2,600 שנות אור מכדור הארץ, בקבוצת הכוכבים נבל. שנת אור היא המרחק שהאור עובר בשנה אחת, כ-9.46 טריליון קילומטרים. הטבעת הבהירה של הערפילית רחבה כשנת אור אחת, כלומר בערך 10 טריליון קילומטרים. הילת גז קלושה בהרבה, המקיפה אותה, רחבה כ-3 שנות אור.

גודל

ערפילית הטבעת היא ערפילית פלנטרית: השכבות החיצוניות של כוכב, שנפלטו קרוב לסוף חייו. כמו כל ענן גז, אין לה גבול חד, ולכן גודלה תלוי בחלק שנמדד.

הטבעת הבהירה סגלגלה מעט. בתמונות של טלסקופ החלל ג'יימס ווב, הקצה החיצוני שלה נמדד בכ-88 על 70 שניות קשת על פני השמיים, ושניית קשת היא 1/3,600 של מעלה. במרחק הערפילית זה כ-1.1 על 0.9 שנות אור. נאס"א מתארת את הערפילית כרחבה בערך שנת אור אחת.

כדי להפוך זווית לאורך צריך לדעת את המרחק. המדידה הטובה ביותר מגיעה מטלסקופ החלל גאיה. הוא מדד את הפרלקסה של הכוכב המרכזי: ההיסט הזעיר במיקום הכוכב כשכדור הארץ נע במסלולו סביב השמש. לפי זה הערפילית נמצאת במרחק של כ-2,600 שנות אור, עם סטייה של כ-100 שנות אור לכל כיוון.

מעבר לטבעת הבהירה יש הילה קלושה. כשכוללים אותה, רוחב הערפילית הוא כ-4 דקות קשת (240 שניות קשת), או כ-3 שנות אור במרחק הזה.

השוואות גודל

• הטבעת הבהירה רחבה כשליש פארסק, ורוחב הערפילית עם ההילה כפארסק אחד. פארסק הוא יחידת מרחק השווה לכ-3.26 שנות אור.
• הרוחב הגדול ביותר של הטבעת הוא כרבע מהמרחק מהשמש לפרוקסימה קנטאורי, שהוא 4.2 שנות אור.
• ערפילית הבומרנג, ענן גז שנפלט מכוכב גוסס אחר, אורכה כ-2 שנות אור, בערך פי שניים מרוחבה של הטבעת הבהירה של ערפילית הטבעת.
• הטבעת מכילה כ-20,000 גושי גז צפופים. גוש טיפוסי רחב כ-150 יחידות אסטרונומיות, כאשר יחידה אסטרונומית אחת היא המרחק הממוצע מכדור הארץ לשמש. גוש כזה רחב בערך פי שניים וחצי מרוחב מסלולו של נפטון.
• אילו אחד הגושים האלה הוקטן לגודל של כדור כדורסל, אורכה של הטבעת הבהירה היה כ-110 מטרים, ומסלולו של נפטון כולו היה מעגל ברוחב של כ-10 סנטימטרים.

איך נוצרה הטבעת

הכוכב המרכזי פלט את הגז הזה לפני כ-4,000 שנה. מסת הכוכב בתחילת דרכו הייתה גדולה פי כמה ממסת השמש. במהלך חייו הארוכים הוא הפך מימן להליום, וכשהדלק שלו אזל כמעט, הוא התנפח לענק אדום והשיל את שכבותיו החיצוניות. מה שנותר ממנו הופך לננס לבן, כוכב קטן, צפוף וחם מאוד.

אור אולטרה-סגול מהכוכב גורם לגז שמסביב לזרוח. הערפילית מתפשטת במהירות של יותר מ-69,000 קילומטרים בשעה. היא תמשיך להתפשט עוד כ-10,000 שנה, ותתעמעם עד שתתמזג עם הגז הדליל שבין הכוכבים. השמש, שמסתה קטנה יותר מזו של הכוכב הזה, צפויה להשיל גם היא את שכבותיה החיצוניות בעוד כ-6 מיליארד שנה, וליצור ערפילית קלושה ומפוזרת יותר.

צורת הטבעת

ערפילית הטבעת אינה טבעת שטוחה. צורתה כצורת סופגנייה מעוותת, ומכדור הארץ מביטים בה כמעט ישר לאורך אחד מקטביה. המרכז אינו ריק: גז בצפיפות נמוכה יותר ממלא אותו ונמתח לעבר כדור הארץ ובכיוון הרחוק ממנו, בצורת כדור רוגבי.

התמונות של טלסקופ ווב מראות גם כעשר קשתות קלושות במרווחים שווים, מעט מעבר לקצה הטבעת. אסטרונומים סבורים שכוכב לוויה קטן יותר, המקיף את הכוכב המרכזי אחת לכ-280 שנה, עיצב אותן. הערפילית התגלתה ב-1779 בידי אנטואן דרקייה דה פלפואה ושארל מסייה, שנתקלו בה בזמן שעקבו אחר שביט. היא ידועה גם בשם M57 ו-NGC 6720.

מקורות

• JWST observations of the Ring Nebula (NGC 6720): I. Imaging of the rings, globules, and arcs. Wesson et al., Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, 2023.
• Webb captures detailed beauty of Ring Nebula in high definition. ESA/Webb, 2023.
• Hubble reveals the Ring Nebula's true shape. NASA, 2013.
• Measuring the Universe. International Astronomical Union.
• Stellar Parallax. Las Cumbres Observatory.
• The International System of Units (SI). In SI Brochure, 9th edition. Bureau International des Poids et Mesures, 2019.
• Proxima's orbit around Alpha Centauri. Kervella et al., Astronomy & Astrophysics, 2017.
• Hubble Catches Scattered Light from the Boomerang Nebula. NASA, 2005.
• Neptune Fact Sheet. NASA, 2024.
• Official Basketball Rules 2026: Basketball Equipment. FIBA, 2026.