How big is Туманність Пісочний Годинник?

Туманність Пісочний Годинник, відома астрономам як MyCn 18, — це хмара світного газу у формі пісочного годинника, яку викинула вмираюча зоря в сузір’ї Муха. Від кінця до кінця вона завдовжки приблизно від 6,6 до 8,3 трильйона кілометрів. Це від 0,7 до 0,9 світлового року, де світловий рік — це відстань, яку світло проходить за один рік. Діапазон зумовлений невизначеністю відстані від Землі до туманності.

Розмір

MyCn 18 — планетарна туманність: це зовнішні шари зорі, схожої на Сонце, скинуті наприкінці її життя; вони світяться навколо малого гарячого ядра, що залишилося. Газ туманності утворює дві лопаті, з’єднані вузькою талією. У дослідженні 2014 року за знімками телескопів і вимірюваннями руху газу побудували тривимірну модель цієї форми. Від кінця до кінця модель має 18 кутових секунд, де кутова секунда — це 1/3 600 градуса.

У цій самій моделі кожна лопать має завширшки до 8,5 кутової секунди, а талія — лише 1,8 кутової секунди в поперечнику. Щоб перевести ці кути в довжини, потрібна відстань до туманності, яку важко виміряти. Значення, яке зазвичай наводять, — близько 8 000 світлових років, — отримане статистичним методом. Пізніші роботи з’ясували, що для туманностей такої форми цей метод дає занадто малі відстані.

Дослідження 2018 року поєднало дві новіші оцінки й дало близько 10 000 світлових років, із похибкою приблизно 16%. Якби туманність була віддалена на 8 000 світлових років, вона мала б завдовжки близько 6,6 трильйона кілометрів, а якби на 10 000 світлових років — близько 8,3 трильйона.

Порівняння розмірів

• Туманність становить приблизно від 44 000 до 56 000 середніх відстаней від Землі до Сонця.
• Вона завдовжки приблизно три чверті світлового року.
• Вона приблизно вчетверо довша за відстань від Проксими Центавра до Альфи Центавра A.
• Її вузька талія завширшки приблизно від 4 400 до 5 600 відстаней між Землею і Сонцем, а це приблизно в 70–90 разів більше за ширину орбіти Нептуна.
• Якби туманність зменшили до висоти людини зростом 1,7 метра, уся орбіта Землі навколо Сонця мала б у поперечнику лише від 0,06 до 0,08 міліметра, тобто менше за ширину людської волосини.

Витравлений пісочний годинник

На знімках, зроблених із поверхні Землі, MyCn 18 мала вигляд пари великих кілець із меншим кільцем між ними. У 1996 році космічний телескоп «Габбл» показав її справжню форму: пісочний годинник зі складним візерунком, ніби витравленим на стінках. Команда, яка вивчала знімки, назвала її туманністю Витравлений пісочний годинник. На знімку «Габбла» 1996 року червоним кольором показано світний азот, зеленим — водень, синім — кисень.

Як вона утворилася

Одне з пояснень цієї форми: швидкий вітер від вмираючої зорі розширювався всередині повільнішої хмари газу, яка була щільнішою навколо середини, ніж біля полюсів. За однією з оцінок, газ туманності було скинуто близько 2 700 років тому.

У 2018 році астрономи виявили, що в центральної зорі є компаньйон — невелика червона карликова зоря, яка обігає її кожні 18 діб. Це відкриття підкріплює давнє припущення про зв’язок між туманностями у формі пісочного годинника і парами зір, що взаємодіють між собою. Центральна зоря також трохи зміщена від центра туманності. Те саме дослідження наводить на думку, що причиною може бути рух зорі в просторі.

Джерела

• 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.