Международная группа астрономов, используя космический телескоп «Джеймс Уэбб» (JWST), выявила ранее неизвестную структуру в сердце планетарной туманности Кольцо (Messier 57, NGC 6720). Результаты наблюдений указывают на наличие компактного пылевого кольца вокруг центральной звезды объекта. Это открытие проливает свет на эволюционные процессы, сопровождающие превращение звёзд в белые карлики.
Планетарные туманности, такие как Messier 57, представляют собой сложные газопылевые оболочки, сброшенные звёздами на завершающих этапах их жизни. Образованная около 2 570 световых лет от Земли в созвездии Лиры, Кольцевая туманность считается эталонным объектом для изучения подобных структур. Её центральная звезда, масса которой оценивается в 0,61 солнечных, уже прошла стадию красного гиганта и продолжает сжиматься, приближаясь к состоянию белого карлика. Температура её поверхности достигает 135 000 К, а состав представлен преимущественно углеродом и кислородом с тонким слоем лёгких элементов.
Новые наблюдения охватили ближний и средний инфракрасный диапазоны с помощью инструментов NIRCam и MIRI на борту JWST. Анализ данных выявил избыточное излучение на длинах волн выше 5,0 мкм, а также радиально протяжённые структуры на 7,7, 10 и 11,3 мкм. Это стало прямым свидетельством существования пылевого диска радиусом около 2 600 астрономических единиц, окружающего центральную звезду. Масса обнаруженной пыли, состоящей из мелких аморфных силикатных зёрен, составляет примерно 1,86×10-6 масс Земли.
Учёные также зафиксировали фотометрическую переменность звезды, которая может объясняться влиянием близкого компаньона — маломассивного карлика главной последовательности (менее 0,1 солнечных масс). Это согласуется с гипотезой о происхождении пылевого диска: вероятно, он является остатком аккреционного материала, выброшенного в результате взаимодействия компонентов двойной системы на ранних этапах эволюции. К настоящему времени диск почти полностью рассеялся, что делает его обнаружение особенно ценным для реконструкции динамики подобных систем.
Дальнейшие исследования помогут уточнить условия формирования пыли в экстремальных условиях и механизмы её взаимодействия с излучением высокотемпературных белых карликов. Учитывая, что JWST продолжает накапливать данные о сотнях подобных объектов, астрономы ожидают новых прорывов в понимании жизненных циклов звёзд и химической эволюции галактик.