Tak swoje życie zakończy kiedyś Słońce. Teleskop Jamesa Webba obserwuje barwne szczątki gwiazdy

Mgławica Pierścień odległa od Ziemi o około 2500 lat świetlnych jest chyba jedną z najczęściej badanych mgławic planetarnych. Teraz w jej kierunku swoje instrumenty badawcze skierował Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba. Jeszcze nigdy tak dokładnie nie mieliśmy okazji się jej przyjrzeć. To naprawdę fascynujący obiekt.
mgławica planetarna
mgławica planetarna

Sama nazwa mgławica planetarna może wprowadzać w błąd, bowiem obiekt ten w rzeczywistości nie ma absolutnie nic wspólnego z planetami. Termin ten został ukuty przez astronomów, którzy obserwując pierwsze obiekty tego typu, uznali, że przypominają one stosunkowo ciemne tarcze planet takich jak Uran czy Neptun. W rzeczywistości jednak natura mgławic planetarnych jest zupełnie inna. Mamy tutaj do czynienia z obłokiem gazu i pyłu powstałego z zewnętrznych warstw gwiazdy, której kończy się paliwo do syntezy jądrowej we wnętrzu. Najbardziej zewnętrzne warstwy czerwonego olbrzyma luźno związane już grawitacyjnie z jądrem stopniowo odrywają się od gwiazdy i odpływają we wszystkich kierunkach. Z tych warstw na krótki okres mierzony zaledwie w tysiącach lat powstaje mglista poświata gazowa zwana mgławicą planetarną. W jej centrum pozostaje jedynie biały karzeł, obiekt o masie bliskiej masie Słońca, ale rozmiarach Ziemi.

Czytaj także: Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba fotografuje kosmiczne oko. Za kilka tysięcy lat nie będzie po nim śladu

Najnowsze zdjęcia Mgławicy Pierścień wykonane za pomocą dwóch różnych kamer zainstalowanych na pokładzie Kosmicznego Teleskopu Hubble’a po raz pierwszy pozwalają przyjrzeć jej się tak szczegółowo, jak nigdy przedtem. Kamery NIRCam oraz MIRI obserwujące odpowiednio w bliskiej i średniej podczerwieni pozwalają na zdjęciach dojrzeć zupełnie różne szczegóły. NIRCam uwydatnia skomplikowaną strukturę włókien tworzących wewnętrznych pierścień, podczas gdy na zdjęciu wykonanym za pomocą MIRI można dostrzec znacznie więcej szczegółów koncentrycznych pierścieni znajdujących się w zewnętrznych rejonach mgławicy.

Zdjęcie Mgławicy Pierścień wykonane za pomocą kamery NIRCam

W samej mgławicy znajduje się 20 000 lokalnych zagęszczeń bogatych w wodór cząsteczkowy. O ile w sercu mgławicy dominuje jednak bardzo gorący gaz, o tyle główna otoczka pokryta jest cienką warstwą emisji od wielopierścieniowych węglowodorów aromatycznych (PAH). Nieco dalej można natomiast dostrzec dziesięć koncentrycznych łuków, które najprawdopodobniej są skutkiem interakcji gwiazdy centralnej z jej gwiezdnym mniej masywnym towarzyszem, z którym tworzy układ podwójny. Wszystko wskazuje na to, że odległość między tymi dwoma obiektami wynosi około 5 miliardów kilometrów, czyli tyle ile średnio wynosi odległość między Słońcem a Plutonem. Na swój sposób można zatem powiedzieć, że struktura mgławicy planetarnej stanowi swoistą kosmiczną skamielinę, która pozwala nam odtworzyć informacje o gwieździe, z której powstała. Inna kwestia, że jest to skamielina bardzo nietrwała – za kilka tysięcy lat mgławica rozpłynie się w przestrzeni kosmicznej i po prostu zniknie.

Zdjęcie wykonane za pomocą kamery MIRI

Na pierwszy rzut oka wnętrze mgławicy może wydawać się pustę, jednak wcale takie nie jest. Obserwacje za pomocą kamery NIRCam wskazują, że wypełnione jest one gorącą materią gazową o stosunkowo niskiej gęstości. Wyraźny na obu zdjęciach barwny pierścień otaczający centrum kadru utworzony jest z materii odrzuconej przez umierającą gwiazdę. Teraz po gwieździe pozostał jedynie biały karzeł, który na przestrzeni wielu miliardów lat będzie stopniowo stygł, aż z czasem, w odległej przyszłości stanie się czarnym karłem.

Obserwując powyższe zdjęcie, warto sobie uświadomić, że Słońce skończy swoje życie za 5-7 miliardów lat dokładnie w ten sam sposób. Najpierw nasza gwiazda przejdzie w stadium czerwonego olbrzyma, powiększając swoje rozmiary na tyle, że po drodze pochłonie Merkurego, Wenus, a być może nawet Ziemię. Wkrótce potem nasza gwiazda dzienna odrzuci swoje zewnętrzne warstwy, które na chwilę utworzą z naszego otoczenia barwną mgławicę planetarną, aby z czasem stać się jedynie niewielkim białym karłem.

Więcej:mgławica