Mgławica Czerwony Pająk (NGC 6537) to przykład mgławicy planetarnej – krótkiego, spektakularnego etapu w życiu zwykłej gwiazdy podobnej do Słońca. Gdy takie gwiazdy kończą paliwo, zaczynają pęcznieć do rozmiarów czerwonych olbrzymów. Ich zewnętrzne warstwy stają się niestabilne i są wyrzucane w przestrzeń kosmiczną, odsłaniając niezwykle gorące, białe jądro. To właśnie ono – bijące silnym ultrafioletem – sprawia, że wyrzucony gaz zaczyna świecić, tworząc mgławicę.
Czytaj też: Słońce emituje najwięcej zielonego światła. Dlaczego jednak widzimy je jako żółte?
Ten etap trwa krótko: zaledwie dziesiątki tysięcy lat, z czego większość przypada na powolne rozciąganie i rozrzedzanie wypchniętego gazu. To mgnienie oka w porównaniu z miliardami lat, przez które gwiazda wcześniej świeciła stabilnie. Właśnie dlatego mgławice planetarne uchodzą za jedne z najbardziej ulotnych i jednocześnie najbardziej widowiskowych struktur w kosmosie.
NGC 6537 wyróżnia się na ich tle dramatycznym wyglądem. Jej wypływy materii tworzą wydłużone, cienkie płaty przypominające odnóża pająka, a w centrum lśni jasny, gorący punkt – umierająca gwiazda, która zdążyła już zrzucić niemal całe swoje zewnętrzne warstwy. Od lat astronomowie podejrzewają, że właśnie ta gwiazda – wyjątkowo energetyczna i gorąca – kluczowo odpowiada za nietypową, ostrą geometrię mgławicy.
Mgławica Czerwony Pająk na najdokładniejszym zdjęciu w historii
Na nowym zdjęciu z kamery NIRCam gwiazda centralna Czerwonego Pająka wreszcie wyraźnie świeci. W świetle widzialnym, na przykład na zdjęciach Hubble’a, była ledwie widoczna – drobna, blada, niemal nieodróżnialna od tła. Webb pokazuje ją jako jasny, czerwony punkt, znacznie wyraźniejszy od otaczającego gazu. To efekt obserwacji w podczerwieni, która rejestruje ciepło emitowane przez materię niewidoczną dla ludzkiego oka. Dzięki tej wrażliwości NIRCam odkrywa otaczający gwiazdę gorący pył, tworzący prawdopodobnie dysk obracający się wokół jej jądra. Tak bliskie otoczenie umierających gwiazd pozostawało dotąd niemal zupełnie ukryte, a jego struktura ma kluczowe znaczenie dla zrozumienia, jak powstają dżety i asymetryczne wypływy materii.
Czytaj też: To zdjęcie z Webba to prawdziwy opad szczęki. Ta mgławica to konanie umierającej pary gwiazd
Choć w centrum mgławicy widać tylko jedno źródło światła, coraz więcej wskazuje na to, że gwiazda ma towarzysza. Układ podwójny tłumaczyłby charakterystycznie zwężoną “talię” mgławicy oraz jej szerokie, rozszerzające się wypływy. Podobną geometrię ma chociażby Mgławica Motyl, którą Webb również obserwował w ostatnich miesiącach.
Najbardziej zdumiewająca część nowych danych to odsłonięcie pełnej skali długich płatów gazu – struktur, które nadały mgławicy jej potoczny przydomek. W obrazie Webba widać je jako błękitne, półprzezroczyste ramiona wypełniające całe pole widzenia NIRCam. Ich blask pochodzi od molekuł wodoru (H2), pobudzonych do świecenia przez energię płynącą z centrum mgławicy.
Każda z tych struktur jest zamkniętą, pęcherzykowatą bańką, rozciągającą się na około trzy lata świetlne. To skala porównywalna z odległością, która oddzieliłaby Słońce od najbliższych gwiazd, gdybyśmy przenieśli mgławicę do naszego sąsiedztwa. Płaty powstają, gdy gaz wyrzucany przez umierającą gwiazdę zderza się z materią, która została odepchnięta wcześniej. Z czasem wypływy rozpychają te pęcherze coraz dalej, czyniąc mgławicę jedną z najbardziej rozłożystych, a zarazem najbardziej uporządkowanych struktur wśród znanych mgławic planetarnych.
W sercu mgławicy Webb odkrywa jeszcze jeden spektakularny element: charakterystyczną, fioletową strukturę w kształcie litery S. To znak dżetu – strumienia szybko poruszającego się gazu, który wystrzelił niemal bezpośrednio z okolic gwiazdy i trafił w materię wyrzuconą z niej wcześniej. Ta kolizja to kosmiczny odpowiednik potężnej fali uderzeniowej. Gaz zostaje sprężony, podgrzany i pobudzony do świecenia światłem pochodzącym od zjonizowanych atomów żelaza. Właśnie to światło widzimy jako purpurowy, skręcony ornament – ślad dżetu przecinającego mgławicę.
Struktury tego typu są bardzo trudne do wykrycia w świetle widzialnym. Dopiero Webb, dzięki czułości na podczerwień i zdolności do rejestrowania najsubtelniejszych zmian temperatury, pozwala w pełni zobaczyć, jak te dżety rzeźbią mgławicę i tworzą jej poskręcane włókna.
Obserwacje NGC 6537 przeprowadzone zostały w ramach programu Webba GO #4571, prowadzonego przez dr Joela Kastnera. Celem projektu jest zrozumienie, w jaki sposób bipolarne mgławice planetarne – czyli takie o kształcie klepsydry lub godzinowej – tworzą swoje wypływy i dżety. Kluczową rolę mogą tu odgrywać niewidoczne towarzysze gwiazd, dyski pyłowe i przejściowe epizody bardzo gwałtownego odrzutu materii.
Czerwony Pająk należy do najbardziej ekstremalnych przykładów takiej struktury. Jego potężne płaty, gorący dysk i dynamiczne dżety tworzą niemal podręcznikowy przypadek układu, w którym wszystkie te procesy zachodzą jednocześnie. Dla naukowców to unikatowa okazja, by zrozumieć, w jaki sposób zwykłe, niezbyt masywne gwiazdy kończą życie w formie pełnej symetrii, dramatyzmu i zaskakującej kosmicznej geometrii.