Космічний телескоп Джеймса Вебба, відомий своєю здатністю занурюватися у найглибші закутки Всесвіту, перевершив усі очікування, надіславши на Землю нове, надзвичайно деталізоване зображення Туманності Метелик. Цей захопливий космічний об’єкт, офіційно відомий як NGC 6302, розташований на відстані близько 3400 світлових років від нашої планети в сузір’ї Скорпіона. Скорпіон – це одне з найвідоміших і найвиразніших сузір’їв нічного неба, що займає значну частину південної небесної півкулі та асоціюється з давньогрецькими міфами. Туманність Метелик є не чим іншим, як останнім подихом вмираючої зірки, її зоряною лебединою піснею, що розквітає у величній, але трагічній красі.
У серці цієї космічної структури знаходиться одна з найгарячіших відомих зірок у нашій галактиці Чумацький Шлях. Чумацький Шлях – це спіральна галактика, до якої належить наша Сонячна система. Вона містить сотні мільярдів зірок, а її назва походить від смуги світла, яку ми бачимо на нічному небі. Ця зірка – білий карлик, що є залишком колись могутнього світила, схожого на Сонце. Він розжарюється до температур понад 220 000 кельвінів (майже 400 000 градусів за Фаренгейтом). Повільно згасаючи, зірка скидає свої зовнішні шари, утворюючи два потужні потоки гарячого, опроміненого газу, які й формують блискучі “крила” космічного метелика. Білий карлик – це щільне, компактне ядро зірки, що залишилося після того, як вона вичерпала своє ядерне паливо та скинула зовнішні шари, що робить його одним з останніх етапів еволюції більшості зірок.
Новий погляд на космічні трансформації
Вчені вже спостерігали цю туманність раніше за допомогою космічного телескопа Габбл, який є одним з найважливіших інструментів астрономії та дозволив зробити тисячі відкриттів за останні десятиліття. Габбл зумів зафіксувати крилоподібні викиди космічного метелика та його палахкотливе зоряне ядро. Однак нові інфрачервоні спостереження, зроблені за допомогою космічного телескопа Джеймса Вебба (JWST), виявили раніше невидимі деталі. Телескоп Джеймса Вебба, запущений у 2021 році, є наступником Габбла і розроблений для спостережень в інфрачервоному діапазоні, що дозволяє йому проникати крізь пилові хмари та бачити найвіддаленіші та найхолодніші об’єкти Всесвіту.
Серед цих нових відкриттів – чіткі обриси центральної зірки туманності, закручений “пончик” із запиленого газу, що вирує навколо неї, а також два потужні струмені енергії, що вилітають у космічний простір.
Розгадка таємниць зоряної смерті та народження планет
Спостереження за допомогою JWST не лише дають нові уявлення про складний процес зоряної смерті, але й можуть допомогти дослідникам краще зрозуміти, як інгредієнти, необхідні для формування землеподібних планет, циркулюють у космосі.
«Це відкриття є великим кроком уперед у розумінні того, як формуються основні будівельні матеріали планет», – заявила провідний автор дослідження Мікако Мацуура, астрофізик з Університету Кардіффа, у своїй заяві. Університет Кардіффа, розташований у столиці Уельсу, є провідним дослідницьким центром і відомий своїми досягненнями у багатьох наукових галузях. «Ми змогли побачити як холодні дорогоцінні камені, що утворилися в спокійних, довготривалих зонах, так і вогняний бруд, створений у бурхливих, швидко рухомих ділянках космосу, і все це в одному об’єкті».
Туманність NGC 6302 є планетарною туманністю – так її назвали ранні астрономи, які іноді помилково приймали яскраві, круглі об’єкти за планети, спостерігаючи їх через тодішні телескопи. Насправді, тут немає жодної планети – лише вмираюча зірка, яка влаштовує свою останню виставу.
Коли масивні зірки вмирають, вони синтезують у своїх ядрах все більш важкі елементи, перш ніж нарешті вибухнути та викинути цей матеріал у космос. Аналізуючи різні компоненти туманності за допомогою JWST, дослідники виявили сліди кварцу, заліза, нікелю та вуглецевих молекул, що називаються поліциклічними ароматичними вуглеводнями. Поліциклічні ароматичні вуглеводні (ПАВ) – це органічні сполуки, які широко поширені в космосі та відіграють важливу роль у міжзоряній хімії, зокрема, як потенційні попередники складніших органічних молекул, важливих для життя.
За словами дослідників, ймовірно, що ці органічні сполуки утворюються, коли гаряча “бульбашка” вітру від центральної зірки вдаряється в навколишній газ. Ці пилові частинки можуть одного дня стати будівельними блоками для формування кам’янистих планет.
Дослідження було опубліковано 27 серпня в журналі Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. Цей журнал є одним із найстаріших і найавторитетніших наукових видань у галузі астрономії та геофізики, що публікує первинні результати досліджень Королівського астрономічного товариства.
