
Niektóre z pierwszych danych z Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba pokazały, że były co najmniej dwie, a być może trzy niewidoczne gwiazdy, które utworzyły podłużne, zakrzywione kształty Mgławicy Pierścień Południowy. Dodatkowo, po raz pierwszy, łącząc obrazy w podczerwieni wykonane przez Webba z istniejącymi danymi z obserwatorium Gaia należącego do ESA (Europejskiej Agencji Kosmicznej), naukowcy byli w stanie precyzyjnie określić masę gwiazdy centralnej, zanim utworzyła ona mgławicę. Zespół prawie 70 badaczy kierowany przez Orsolę De Marco z Macquarie University w Sydney w Australii przeanalizował 10 bardzo szczegółowych ekspozycji tej umierającej gwiazdy wykonanych przez Webba, aby uzyskać te wyniki.
Ich obliczenia pokazują, że gwiazda centralna była prawie trzy razy masywniejsza od Słońca, zanim wyrzuciła swoje warstwy gazu i pyłu. Po tych wyrzutach ma teraz około 60 procent masy Słońca. Znajomość masy początkowej jest kluczowym dowodem, który pomógł zespołowi zrekonstruować scenę i przewidzieć, w jaki sposób mogły powstać kształty w tej mgławicy.
Zacznijmy od czołowej gwiazdy tej konkretnej „imprezy”, gwiazdy, która przez tysiące lat zrzucała warstwy gazu i pyłu. Na zdjęciu po lewej wydaje się czerwona, ponieważ jest otoczona orbitującym, pyłowym dyskiem o rozmiarach podobnych do Pasa Kuipera w naszym Układzie Słonecznym. Podczas gdy niektóre gwiazdy wyrzucają swoje warstwy jako solowe występy „na scenie”, naukowcy sugerują, że było kilku towarzyszy z miejscami w pierwszym rzędzie – i przynajmniej jeden, który mógł dołączyć do gwiazdy centralnej, zanim zaczęła tworzyć Mgławicę Pierścień Południowy.
Często zdarza się, że małe grupy gwiazd, obejmujące zakres mas, tworzą się razem i nadal krążą wokół siebie w miarę starzenia się. Zespół wykorzystał tę zasadę, aby cofnąć się w czasie o tysiące lat, aby ustalić, co może wyjaśniać kształty kolorowych obłoków gazu i pyłu.
Najpierw skupili się na starzejącej się gwieździe, która zrzuciła swoje warstwy i nadal jest otoczona zakurzonym czerwonym „płaszczem” pyłu. Szeroko zakrojone badania tego typu starzejących się gwiazd pokazują, że takie pyłowe płaszcze muszą przybierać formę pyłowych dysków krążących wokół gwiazdy. Szybkie zagłębienie się w dane ujawniło dysk.
Zespół sugeruje, że zanim umierająca gwiazda zrzuciła swoje warstwy, weszła w interakcję z jedną lub nawet dwiema mniejszymi gwiazdami towarzyszącymi. Podczas tego intymnego „tańca” oddziałujące ze sobą gwiazdy mogły wystrzelić dwustronne dżety , które pojawiły się później jako z grubsza sparowane projekcje, które obecnie obserwuje się na brzegach mgławicy.
Zakurzony płaszcz wokół umierającej gwiazdy wskazuje na te interakcje. Gdzie są teraz ci towarzysze? Są albo wystarczająco słabe, aby się ukryć, zakamuflowane przez jasne światła dwóch centralnych gwiazd, albo połączyły się z umierającą gwiazdą.
Złożone kształty Mgławicy Pierścień Południowy są kolejnym dowodem na istnienie dodatkowych niewidocznych towarzyszy – jej wyrzuty są cieńsze w niektórych obszarach, a grubsze w innych. Trzecia blisko oddziałująca gwiazda mogła poruszyć dżety, przekrzywiając równomiernie zrównoważone wyrzuty, takie jak spin art. Ponadto czwarta gwiazda o nieco szerszej orbicie mogła również „zamieszać garnek” wyrzutów, jak szpatułka przechodząca przez ciasto za każdym razem w tym samym kierunku, generując ogromny zestaw pierścieni na zewnętrznych obszarach mgławicy.
A co z bardzo jasną niebiesko-białą gwiazdą na zdjęciach Webba? Pomyśl o piątej gwieździe jak o najbardziej odpowiedzialnym gościu na imprezie, który powoli, przewidywalnie i spokojnie okrąża umierającą gwiazdę.
Dwa pokazane tutaj obrazy łączą dane z bliskiej i średniej podczerwieni, aby wyizolować różne składniki mgławicy. Zdjęcie po lewej ukazuje bardzo gorący gaz, który otacza gwiazdy centralne. Zdjęcie po prawej pokazuje rozproszone wypływy molekularne gwiazdy, które sięgają dalej w kosmos.