How big is Туманність Котяче Око?

Туманність Котяче Око — планетарна туманність, хмара світного газу, скинутого зорею, що вмирає. Вона віддалена від Землі приблизно на 4 300 світлових років і міститься в сузір’ї Дракон. Світловий рік — це відстань, яку світло проходить за один рік, близько 9,46 трильйона кілометрів. Разом зі слабким гало газу навколо неї туманність має у поперечнику близько 6,9 світлового року, або близько 65 трильйонів кілометрів. Яскрава внутрішня туманність, яку видно на більшості знімків, має у поперечнику менш ніж світловий рік.

Розмір

Туманність не має різкого краю, а в Котячого Ока кілька шарів. Його яскраве ядро сягає приблизно 20 кутових секунд від центральної зорі, де кутова секунда — 1/3 600 градуса. Навколо ядра на знімках «Габбла» видно щонайменше одинадцять слабких кілець, а глибокі знімки наземного телескопа наводять на думку, що вони тягнуться приблизно до 50 кутових секунд. Далі лежить набагато більше й слабше гало з тонких пасом газу, радіус якого становить близько 165 кутових секунд.

Це кути на небі, тому справжні розміри залежать від відстані. Космічний апарат Gaia виміряв положення центральної зорі достатньо точно, щоб визначити, що вона перебуває на відстані близько 1 300 парсеків, де парсек — близько 3,26 світлового року. На такій відстані гало має у поперечнику близько 6,9 світлового року, система кілець — близько 2 світлових років, а яскраве ядро — близько 0,8 світлового року.

Старіші оцінки розміщували туманність ближче. У дослідженні 1999 року, де за знімками «Габбла» вимірювали, як швидко росте ядро, знайшли відстань близько 1 000 парсеків, плюс-мінус 270. На такій відстані гало мало б у поперечнику близько 5,2 світлового року.

Порівняння розмірів

Гало приблизно в 1,3 раза ширше за слабке найзовнішнє кільце туманності Равлик, ще однієї планетарної туманності, наступного меншого об’єкта на цьому сайті.
Гало приблизно в 1,6 раза більше за відстань від Сонця до Проксими Центавра, яка становить близько 4,2 світлового року.
Гало приблизно у вісім разів ширше за яскраве ядро.
Якби Сонце зменшили до розміру баскетбольного м’яча, гало мало б у поперечнику близько 11 000 кілометрів, майже такої самої ширини, як Земля.

Кільця від зорі, що вмирає

Планетарна туманність утворюється, коли зоря на кшталт Сонця наближається до кінця життя й виштовхує зовнішні шари газу в космос. Кожне кільце навколо Котячого Ока — це край сферичної бульбашки газу, що проєктується на небо. Ця закономірність наводить на думку, що зоря скидала речовину імпульсами приблизно кожні 1 500 років. Кожен імпульс утворював оболонку, маса якої приблизно дорівнює масі всіх планет Сонячної системи разом узятих.

Близько 1 000 років тому закономірність змінилася, і всередині оболонок почало утворюватися яскраве ядро. З того часу воно росте, як показують знімки «Габбла», зроблені між 1994 і 2002 роками. Гало ще давніше. Його газ гарячіший за газ ядра — близько 14 400 градусів Цельсія проти близько 7 600, — а маса гало більша, ніж маса ядра.

Відкриття

Вільям Гершель, астроном, який відкрив також планету Уран, знайшов Котяче Око в лютому 1786 року. Це одна з перших відкритих планетарних туманностей. Англійський астроном-аматор Вільям Гаггінс першим вивчив спектр Котячого Ока — кольори, з яких складається його світло. Робота Гаггінса показала, що планетарні туманності складаються з газу.

На знімках «Габбла» видно оболонки газу, струмені швидкого газу та вузли, сформовані ударними хвилями. У 2004 році ESA і NASA описали Котяче Око як одну з найскладніших планетарних туманностей з усіх, що їх будь-коли спостерігали.