How big is Mgławica Klepsydra?

Mgławica Klepsydra, znana astronomom jako MyCn 18, to obłok świecącego gazu w kształcie klepsydry, odrzucony przez umierającą gwiazdę w gwiazdozbiorze Muchy. Cała mgławica ma długość od około 6,6 do 8,3 biliona kilometrów. To od 0,7 do 0,9 roku świetlnego. Rok świetlny to odległość, jaką światło pokonuje w ciągu roku. Przedział wynika z niepewności co do odległości mgławicy od Ziemi.

Rozmiar

MyCn 18 to mgławica planetarna: zewnętrzne warstwy gwiazdy podobnej do Słońca, odrzucone pod koniec jej życia i świecące wokół małego, gorącego jądra, które po niej zostało. Jej gaz tworzy dwa płaty połączone wąską talią. W badaniu z 2014 roku zbudowano trójwymiarowy model tego kształtu na podstawie zdjęć z teleskopów i pomiarów ruchu gazu. Model ma 18 sekund kątowych długości, a sekunda kątowa to 1/3600 stopnia.

W tym samym modelu każdy płat ma do 8,5 sekundy kątowej szerokości, a talia tylko 1,8 sekundy kątowej. Zamiana tych kątów na długości wymaga znajomości odległości mgławicy, którą trudno zmierzyć. Najczęściej podawana wartość, około 8000 lat świetlnych, pochodzi z metody statystycznej. Późniejsze prace wykazały, że ta metoda daje zbyt małe odległości dla mgławic o takim kształcie.

W badaniu z 2018 roku połączono dwa nowsze oszacowania i uzyskano około 10 000 lat świetlnych, z możliwym błędem około 16% w obie strony. Przy 8000 latach świetlnych klepsydra miałaby około 6,6 biliona kilometrów długości, a przy 10 000 latach świetlnych około 8,3 biliona.

Porównania rozmiarów

Klepsydra jest od około 44 000 do 56 000 razy dłuższa niż średnia odległość Ziemi od Słońca.
Ma mniej więcej trzy czwarte roku świetlnego długości.
Jest mniej więcej czterokrotnie dłuższa niż odległość od Proxima Centauri do Alfa Centauri A.
Jej wąska talia jest od około 4400 do 5600 razy szersza niż odległość Ziemi od Słońca i od około 70 do 90 razy szersza niż orbita Neptuna.
Gdyby klepsydrę zmniejszyć do rozmiarów osoby o wzroście 1,7 metra, cała orbita Ziemi wokół Słońca miałaby tylko od 0,06 do 0,08 milimetra szerokości, czyli mniej niż szerokość ludzkiego włosa.

Wytrawiona klepsydra

Na zdjęciach wykonanych z powierzchni Ziemi MyCn 18 wyglądała jak para dużych pierścieni z mniejszym pierścieniem między nimi. W 1996 roku Kosmiczny Teleskop Hubble'a pokazał jej prawdziwy kształt: klepsydrę ze skomplikowanym wzorem „wytrawień” na ściankach. Zespół, który badał te zdjęcia, nazwał ją Mgławicą Wytrawioną Klepsydrą. Na zdjęciu z Hubble'a z 1996 roku kolor czerwony oznacza świecący azot, zielony wodór, a niebieski tlen.

Jak powstała

Jedno z wyjaśnień tego kształtu mówi, że szybki wiatr od umierającej gwiazdy rozszerzał się wewnątrz wolniejszego obłoku gazu, który był gęstszy wokół środka niż w pobliżu biegunów. Według jednego z oszacowań klepsydra została odrzucona około 2700 lat temu.

W 2018 roku astronomowie stwierdzili, że gwiazda centralna ma towarzysza, małego czerwonego karła, który okrąża ją co 18 dni. Odkrycie wspiera od dawna podejrzewany związek między mgławicami w kształcie klepsydry a parami gwiazd oddziałujących ze sobą. Gwiazda centralna leży też nieco poza środkiem mgławicy. To samo badanie sugeruje, że może to wynikać z ruchu gwiazdy w przestrzeni.