Вздымающаяся пара почти симметричных петель пыли и газа отмечает предсмертную агонию древней звезды красного гиганта, запечатленной обсерваторией Gemini South в Чили.
Получившаяся структура, напоминающая старый английский кувшин, представляет собой редко встречающуюся биполярную отражательную туманность. Имеющиеся данные свидетельствуют о том, что этот объект образовался в результате взаимодействия между умирающим красным гигантом и звездой-компаньоном, ныне расколотой.
Светящаяся туманность IC 2220, прозванная туманностью Кувшин Тоби из-за сходства со старым английским сосудом для питья, является редкой астрономической находкой. Эта отражательная туманность, расположенная примерно в 1200 световых годах от нас в направлении созвездия Киля (киля), представляет собой двухлепестковое, или биполярное, облако газа и пыли, созданное и освещенное красным гигантом в его центре. Эта фаза конца жизни красных гигантских звезд относительно коротка, а небесные структуры, которые формируются вокруг них, редки, что делает туманность Кувшин Тоби отличным примером звездной эволюции.
На этом изображении, полученном телескопом Gemini South, видна великолепная, почти симметричная двойная петля туманности Кувшин Тоби и светящееся звездное сердце. Эти особенности уникальны для красных гигантов, переходящих от стареющих звезд к планетарным туманностям, и поэтому дают астрономам ценную информацию об эволюции звезд малой и средней массы, приближающихся к концу своей жизни, а также о космических структурах, которые они образуют.
В центре туманности Кувшин Тоби находится ее прародитель, красный гигант HR3126. Красные гиганты образуются, когда звезда сжигает свой запас водорода в ядре. Без внешней силы синтеза звезда начинает сжиматься. Это повышает температуру ядра и заставляет звезду увеличиваться до размеров, превышающих ее первоначальный размер в 400 раз. Хотя HR3126 значительно моложе нашего Солнца — возраст составляет всего 50 миллионов лет по сравнению с 4,6 миллиардами нашего Солнца — его масса в пять раз больше. Это позволило звезде сжечь свой запас водорода и стать красным гигантом намного быстрее, чем Солнце.
Когда HR 3126 увеличился, его атмосфера расширилась, и он начал сбрасывать внешние слои. Выброшенный звездный материал вытек в окружающее пространство, образовав великолепную структуру из газа и пыли, отражающую свет от центральной звезды. Детальные исследования туманности Кувшин Тоби в инфракрасном свете показали, что наиболее вероятным соединением, отражающим свет HR3126, является диоксид кремния (кремнезем).
Примерно через пять миллиардов лет, когда наше Солнце израсходует свой запас водорода, оно тоже станет красным гигантом и в конечном итоге превратится в планетарную туманность. В очень отдаленном будущем все, что останется от нашей Солнечной системы, будет туманностью, такой же яркой, как туманность Кувшин Тоби, с медленно остывающим Солнцем в ее центре.
Изображение было обработано командой NOIRLab по коммуникациям, обучению и взаимодействию в рамках программы NOIRLab Legacy Imaging Program. Наблюдения проводились с помощью Gemini South на Серро-Пачон в Чили с использованием одного из двойных многообъектных спектрографов Gemini (GMOS). Хотя спектрографы предназначены для разделения света на различные длины волн для изучения, спектрографы GMOS также обладают мощными возможностями визуализации, о чем свидетельствует этот исключительный вид туманности Тоби-Джаг.
