How big is Туманність Кільце?

Туманність Кільце, віддалена від Землі приблизно на 2 600 світлових років у сузір’ї Ліра, — це світна оболонка газу, скинута вмираючою зорею. Світловий рік — це відстань, яку світло проходить за один рік, близько 9,46 трильйона кілометрів. Яскраве кільце туманності має в поперечнику близько 1 світлового року, або приблизно 10 трильйонів кілометрів. Значно слабше гало газу навколо кільця сягає близько 3 світлових років у поперечнику.

Розмір

Туманність Кільце — планетарна туманність: це зовнішні шари зорі, скинуті наприкінці її життя. Як і будь-яка хмара газу, вона не має чіткого краю, тому її розмір залежить від того, яку частину вимірюють.

Яскраве кільце трохи овальне. На знімках космічного телескопа «Джеймс Вебб» його зовнішній край має на небі приблизно 88 на 70 кутових секунд, де кутова секунда — це 1/3 600 градуса. На відстані туманності це приблизно 1,1 на 0,9 світлового року. NASA описує туманність як таку, що має приблизно 1 світловий рік у поперечнику.

Щоб перевести кут у довжину, потрібна відстань. Найкраще вимірювання дав космічний телескоп Gaia. Він виміряв паралакс центральної зорі: крихітне зміщення положення зорі, спричинене рухом Землі навколо Сонця. Це дає відстань до туманності близько 2 600 світлових років із похибкою приблизно 100 світлових років.

За яскравим кільцем лежить слабке гало. Разом із ним туманність має завширшки близько 4 кутових хвилин (240 кутових секунд), або близько 3 світлових років на цій відстані.

Порівняння розмірів

Яскраве кільце має в поперечнику приблизно одну третину парсека, а туманність разом із гало — приблизно один парсек. Парсек — це одиниця відстані, що дорівнює приблизно 3,26 світлового року.
Найбільша ширина кільця становить приблизно чверть відстані від Сонця до Проксими Центавра, яка дорівнює 4,2 світлового року.
Туманність Бумеранг — хмара газу, скинута іншою вмираючою зорею, — має завдовжки близько 2 світлових років, тобто приблизно вдвічі більше за ширину яскравого кільця туманності Кільце.
У кільці є близько 20 000 щільних згустків газу. Типовий згусток має в поперечнику близько 150 астрономічних одиниць, де 1 астрономічна одиниця — це середня відстань від Землі до Сонця. Це приблизно в два з половиною раза більше за ширину орбіти Нептуна.
Якби один із цих згустків зменшили до розміру баскетбольного м’яча, яскраве кільце мало б завдовжки близько 110 метрів, а вся орбіта Нептуна була б колом завширшки близько 10 сантиметрів.

Як утворилося кільце

Центральна зоря скинула цей газ близько 4 000 років тому. Спочатку маса зорі була в кілька разів більшою за масу Сонця. За своє довге життя вона перетворила водень на гелій, а коли в неї залишилося мало палива, розбухла до червоного гіганта й скинула зовнішні шари. Те, що залишилося, стає білим карликом — невеликою, щільною й дуже гарячою зорею.

Ультрафіолетове світло зорі змушує навколишній газ світитися. Туманність розширюється зі швидкістю понад 69 000 кілометрів на годину. Вона розширюватиметься ще приблизно 10 000 років, поступово тьмяніючи, доки не злиється з розрідженим газом між зорями. Сонце, що має меншу масу, як очікують, скине власні зовнішні шари приблизно через 6 мільярдів років, утворивши слабкішу, більш розсіяну туманність.

Форма кільця

Туманність Кільце — не пласке кільце. Вона має форму спотвореного бублика, і з Землі її видно майже точно вздовж одного з полюсів. Центр не порожній: його заповнює газ меншої щільності, що простягається до Землі й від неї у формі, схожій на м’яч для регбі.

Знімки «Вебба» також показують близько десяти слабких, рівномірно розташованих дуг трохи далі за край кільця. Астрономи вважають, що їх сформувала менша зоря-компаньйон, яка обертається навколо центральної зорі приблизно раз на 280 років. Туманність відкрили в 1779 році Антуан Дарк’є де Пеллепуа та Шарль Мессьє, які натрапили на неї, стежачи за кометою. Її також знають як M57 і NGC 6720.