Мы знаем, что в итоге случится с Солнцем и нашей Солнечной системой, потому что можем рассматривать нашу Галактику и изучать более старые звёзды, похожие на Солнце, в конечной стадии их эволюции. Ничто не длится вечно, в том числе заканчивается и запас водорода у звезды. В конце концов, звёзды исчерпывают свой водородный запас и покидают главную последовательность. Звёзды с массой, подобной массе Солнца, сначала раздуваются и становятся красными, а затем сбрасывают свои внешние слои. Именно это мы видим, когда смотрим на более старые звёзды, похожие на Солнце.
Но на этом веселье не заканчивается.
Некогда яркая звезда освещает эти газы и ионизирует их своим излучением, создавая одно из самых красивых зрелищ в природе: планетарную туманность. Туманность Спираль приглянулась любителям астрономии и астрофотографам, потому что она похожа на гигантский глаз — настолько, что её иногда в шутку называют «Оком Саурона». Спираль также переливается яркими цветами, как космический драгоценный камень, висящий в космосе.
Туманность Спираль — одна из самых близких к Земле ярких планетарных туманностей. Она находится на расстоянии около 650 световых лет от Земли в созвездии Водолея. Многие знают её по знаменитому снимку этой потрясающей туманности, сделанному телескопом «Хаббл». Автором снимка является группа астрономов-волонтёров под названием Hubble Helix Team. Они организовали кампанию, длившуюся в течение девяти орбит, чтобы запечатлеть этот знаковый нам всем теперь образ.
Космический телескоп НАСА «Спитцер» также снял эту знаменитую туманность. Его инфракрасный портрет туманности Helix не так широко известен, как снимок Хаббла, но всё же заслуживает внимания.
Но, как мы знаем, в городе появился новый шериф: космический телескоп Джеймса Уэбба. Мы с нетерпением ждали, когда «Уэбб» наконец-то начнёт работать. Не только из-за космических знаний, которые он нам даст, но и потому, что мы любим фотографии красивых звёздных объектов. Хотя изображение туманности Спираль, полученное с помощью телескопа «Хаббл», всегда будет занимать особое место в наших сердцах, «Уэбб» позволил нам ещё больше насладиться одной из наших любимых планетарных туманностей.
Мощный звёздный ветер и излучение умирающей звезды уносят окружающий газ из выброшенных внешних слоёв звезды. Но среди газа есть более плотные скопления вещества, которые сопротивляются натиску. Их иногда называют «глобулами» и даже «кометными узлами», потому что они похожи на кометы, оставляющие за собой пылевые и паровые следы, когда они путешествуют по космосу. Мы можем видеть их только в ближайших к нам планетарных туманностях, но астрономы считают, что они являются распространённым явлением.
Изображение «Уэбба» получилось более чем потрясающим. Каждый цвет на изображении рассказывает нам что-то о туманности. Синий цвет обозначает самый горячий газ, который наиболее сильно возбуждается ультрафиолетовым излучением, исходящим от остатков белого карлика в центре туманности. В голубоватых областях водород находится в атомном состоянии. Но дальше от центра материя охлаждается. В жёлтых областях атомы водорода объединились в молекулы (H2) при более низких температурах. Ещё дальше, в красноватых областях, материя ещё более охлаждается и образует пыль.
В туманности Спираль насчитывается около 40 000 кометных узлов. Самое удивительное, что каждый из них, вероятно, больше нашей Солнечной системы, если измерять её по орбите Плутона. Конечно, они далеко не так массивны. «Голова» каждого узла хорошо освещена и ионизирована звездой туманности, а за ней тянется хвост из менее энергичного газа.
Исследования показали, что туманность Спираль является результатом трёх отдельных взрывов, или трёх отдельных эпох потери массы, как объяснили исследователи. Эти эпохи соответствуют внутреннему диску, внешнему кольцу и самому внешнему кольцу. Самое внешнее кольцо показывает, как выброшенный звездой газ взаимодействовал с межзвёздной средой. Оно содержит множество компонентов, похожих на ударные волны, а его верхний правый сегмент, по-видимому, сплющен в результате взаимодействия с более плотным газом.
С астрономической точки зрения, планетарные туманности, такие как туманность Спираль, существуют недолго. Ей около 10 000–12 000 лет, что довольно много для планетарной туманности. Её родительская звезда начала сбрасывать свои внешние слои примерно 15 000–20 000 лет назад. В течение следующих 10 000, а может быть, и 20 000 лет туманность Спираль будет продолжать расширяться. Её газ будет разрежаться, а по мере охлаждения белого карлика меньшее количество излучения будет освещать газы. Она станет тусклее и слабее и вскоре перестанет существовать. Примерно через 50 000 лет после своего образования она рассеется и станет частью межзвёздной среды.
Такая судьба ждёт и наше Солнце. По мере приближения к концу своей жизни в главной последовательности оно расширится до красного гиганта. Когда-то жёлтое Солнце, которое станет ярко-красным, не сможет удержать гравитационное притяжение своих газовых внешних слоёв. Они будут выброшены в космос, а затем освещены долговечным остатком Солнца, белым карликом. Белый карлик станет угасающим звёздным «пеплом», излучающим только остаточное тепло в течение миллиардов лет.
Туманность и её цвета представляют собой последний «выдох» умирающей звезды, который распространяет звёздную материю в космосе. Эту материю, возможно, поглотит новая будущая звезда в следующем цикле звёздообразования. Часть этого материала может пойти на создание планеты или нескольких планет. Возможно, одна из них будет каменистой, с жидкой водой. Возможно, когда-нибудь в будущем часть этой воды будет находиться в тёплом маленьком пруду на поверхности этого нового мира. Это будет первобытный бульон, богатый пребиотической химией, омываемый ультрафиолетовым светом своей звезды...
