James Webb to umie w zdjęcia. Tak wygląda śmierć gwiazdy podobnej do Słońca w podczerwieni

Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba (JWST) to instrument, który już od kilku lat rewolucjonizuje naszą wiedzę o wszechświecie, ukazując nam obiekty kosmiczne w zakresie promieniowania podczerwonego, odsłaniając przed nami szczegóły, które dotąd pozostawały całkowicie ukryte. Dotyczy to zarówno obiektów znajdujących się w Układzie Słonecznym, jak i na obrzeżach widzialnego wszechświata. Tym razem jednak teleskop skierował swoje niezwykle wnikliwe oko ku mgławicy planetarnej skatalogowanej pod numerem NGC 1514. Obiekt ten — mogłoby się wydawać — nie stanowi dla nas żadnej tajemnicy, jeżeli weźmiemy pod uwagę fakt, iż jest on badany przez naukowców już od końca XIX wieku. Okazuje się jednak, że w zakresie podczerwieni, szczególnie w zakresie średniej podczerwieni, można wciąż dostrzec wiele nowych szczegółów tego spektakularnego obiektu.
James Webb to umie w zdjęcia. Tak wygląda śmierć gwiazdy podobnej do Słońca w podczerwieni

Mgławice planetarne powinny dla nas być szczególnie ciekawe, bowiem Słońce także za jakiś czas przejdzie dokładnie na ten sam etap ewolucji i samo stworzy w otoczeniu Układu Słonecznego mgławicę planetarną. Tak po prostu kończą swoje życie gwiazdy o masie zbliżonej do Słońca. Po wyczerpaniu zapasów paliwa jądrowego gwiazdy takie zrzucają swoje zewnętrzne warstwy, które uciekając od pierwotnej gwiazdy, tworzą swoiste świetliste powłoki gazu, które przez jakiś czas — póki znajdują się w pobliżu gwiazdy — świecą jeszcze w zakresie promieniowania widzialnego.

Źródło: NASA, ESA, CSA, STScI, Michael Ressler (NASA-JPL), Dave Jones (IAC)

Na nowym zdjęciu uchwyconym przez instrumenty Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba, mgławica NGC 1514 przypomina kształtem klepsydrę, lub pierścień. Bez instrumentu MIRI zainstalowanego na JWST nie bylibyśmy w stanie tego dostrzec, bowiem do zarejestrowania takiego zdjęcia potrzeba instrumentu, który może wykrywać chłodniejsze obłoki gazu i słabe struktury niewidoczne w świetle optycznym.

Czytaj także: Tak wygląda rozerwana gwiazda. Sygnał rentgenowski wskazuje, że zniszczyła ona planetę

W samym centrum mgławicy znajduje się coś, co wygląda na jasną pojedynczą gwiazdę. Nic bardziej mylnego. Okazuje się bowiem, że ​​jest to układ podwójny składający się z dwóch pozostałości gwiazd krążących wokół siebie. Jednym z nich jest biały karzeł — gęste jądro gwiazdy, która wyczerpała swoje paliwo — a drugi to obumierająca gwiazda, która wciąż znajduje się na etapie odrzucania swoich zewnętrznych powłok gazowych. Razem, te dwie gwiazdy odpowiadają za kształt otaczającej je mgławicy, a ich energetyczne oddziaływania można wyraźnie zaobserwować jedynie w widmie podczerwonym.

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

Ów biały karzeł widoczny w centrum mgławicy kiedyś tworzył jądro gwiazdy kilkukrotnie masywniejszej od Słońca. Gwiazda ta po wyczerpaniu swojego paliwa jądrowego, przeszła w stadium czerwonego olbrzyma, a następnie zaczęła odrzucać swoje zewnętrzne warstwy gazowe, które już były słabo związane grawitacyjnie z centrum gwiazdy. Owe warstwy dzisiaj tworzą mgławicę planetarną stopniowo się oddalające od swojej gwiazdy macierzystej.

Źródło: NASA, ESA, CSA, STScI, NASA-JPL, Caltech, UCLA, Michael Ressler (NASA-JPL), Dave Jones (IAC)

Naukowcy zwracają uwagę, że dzięki Kosmicznemu Teleskopowi Jamesa Webba, badacze po raz pierwszy mają okazję dojrzenia wielu struktur gazowych we wnętrzu mgławicy, których nie było widać chociażby w danych zebranych w 2010 przez teleskop WISE. Każdy nowy szczegół jest niezwykle ważny dla astronomów badających burzliwe i dynamiczne procesy zachodzące w mgławicach planetarnych. Im więcej będziemy wiedzieli o zachowaniu materii w mgławicach tego typu, tym lepiej będziemy w stanie ustalić przyszłość Słońca, ale także i krążących wokół niego planet, w tym Ziemi.