Туманность, называемая Петлей Лебедя, имеет форму пузыря диаметром около 120 световых лет. Расстояние до ее центра составляет примерно 2600 световых лет. Если же смотреть на нее с Земли, то вся туманность имеет ширину в шесть полных Лун.

Астрономы использовали космический телескоп Хаббл, чтобы рассмотреть очень маленький кусочек переднего края расширяющегося пузыря сверхновой, где взрывная волна врезается в окружающий материал. Снимки, сделанные с 2001 по 2020 год, ясно демонстрируют, как фронт ударной волны расширялся с течением времени. Полученные учеными четкие изображения также позволили измерить его скорость.

Анализируя местоположение ударной волны, астрономы обнаружили, что за последние 20 лет она нисколько не замедлилась и движется в межзвездное пространство со скоростью более 800 тысяч километров в час – достаточно быстро, чтобы добраться от Земли до Луны меньше чем за полчаса. Хотя это кажется невероятно быстрым, на самом деле по сравнению со скоростью ударной волны сверхновой это достаточно медленно. 

"Хаббл — единственный способ, с помощью которого мы можем с такой четкостью наблюдать за тем, что происходит на краю пузыря, — рассказывает Рави Санкрит, астроном из Института исследований космоса с помощью космического телескопа. — Изображения Хаббла впечатляют, если их внимательно рассмотреть. Они рассказывают нам о различиях в плотности, с которыми сталкиваются ударные волны сверхновых по мере их распространения в пространстве, и о турбулентности в регионах, находящихся на пути этих волн".

При очень близком рассмотрении участка светящихся водородных нитей длиной почти в два световых года видно, что они выглядят как смятый лист, если смотреть на него сбоку. 

"Вы видите изломы на листе, на который смотрите с ребра. Тут это похоже на скрученные ленты света, — говорит Уильям Блэр из Университета Джона Хопкинса. — Эти колебания возникают, когда ударная волна сталкивается с более или менее плотным материалом в межзвездной среде". 

На кадрах, сделанных за почти два десятилетия, видно, как нити движутся на фоне звезд, но сохраняют свою форму.

"Когда мы направляли Хаббл на Петлю Лебедя, мы знали, что это передний край ударной волны, которую мы хотели изучить. Когда мы получили исходное изображение и увидели эту невероятную, тонкую ленту света, что ж, это было бонусом. Мы не знали, что это приведет к разрешению такой структуры", — вспоминает Блэр.

По его словам, ударная волна движется от места взрыва, а затем начинает сталкиваться с межзвездной средой, разреженными областями газа и пыли. Это переходная фаза расширения пузыря сверхновой, когда невидимый нейтральный водород нагревается до половины миллиона градусов по Цельсию или более в результате прохождения ударной волны. Затем газ начинает светиться, поскольку электроны переходят в состояния с более высокой энергией и испускают фотоны. Далее за фронтом ударной волны ионизированные атомы кислорода начинают охлаждаться, излучая характерное свечение, показанное синим цветом.

Петля Лебедя была открыта в 1784 году Уильямом Гершелем с помощью простого 18-дюймового телескопа-рефлектора. Он и представить себе не мог, что чуть более двух столетий спустя у нас будет телескоп, достаточно мощный, чтобы рассмотреть крошечный кусочек туманности и получить этот захватывающий вид.