Il Telescopio Spaziale James Webb (JWST) ha svelato dettagli senza precedenti nel cuore della Nebulosa Farfalla (NGC 6302), situata a circa 3.400 anni luce di distanza nella costellazione dello Scorpione. Questa meraviglia cosmica, una delle nebulose planetarie più studiate, offre una visione inedita delle fasi finali della vita di una stella, fornendo preziose informazioni sull'evoluzione stellare e sulla formazione dei sistemi planetari.
Grazie allo Strumento di Infrarosso Medio (MIRI), il JWST è riuscito a penetrare la densa coltre di polvere che avvolge la regione centrale della nebulosa, permettendo la prima osservazione diretta della sua stella centrale. Questa stella, una nana bianca con una temperatura superficiale che supera i 220.000 Kelvin (circa 395.000°F), è una delle più calde conosciute nella Via Lattea. La sua posizione, precedentemente oscurata dalla polvere circostante che ne assorbiva la luce, è stata finalmente individuata con precisione.
Le osservazioni del JWST, integrate con dati dall'Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), hanno rivelato una struttura a forma di ciambella, un toroide di polvere, che circonda la stella centrale. Questo disco è composto da silicati cristallini, come il quarzo, e da grani di polvere relativamente grandi, circa un milionesimo di metro. La presenza di questi materiali cristallini, definiti "gemme cosmiche", accanto a polvere più irregolare, suggerisce processi di formazione complessi e prolungati all'interno della nebulosa.
L'analisi dei dati del JWST ha identificato quasi 200 linee spettrali, corrispondenti ad atomi e molecole specifiche. Tra queste, è stata rilevata la presenza di idrocarburi policiclici aromatici (IPA), molecole a base di carbonio che formano strutture ad anello. La loro scoperta in un ambiente di nebulosa planetaria ricco di ossigeno è significativa, suggerendo che questi composti, spesso associati alla vita sulla Terra, possano formarsi anche in condizioni cosmiche estreme. I ricercatori ipotizzano che gli IPA si formino quando bolle di vento stellare emesse dalla stella centrale interagiscono con il gas circostante.
Questi risultati forniscono intuizioni critiche sul ciclo vitale delle stelle e sulla sintesi di molecole complesse nello spazio, migliorando la nostra comprensione delle origini dei sistemi planetari e degli elementi costitutivi della vita. Le osservazioni hanno permesso di mappare la distribuzione di questi elementi, rivelando una complessa geografia chimica con ioni che richiedono alta energia concentrati vicino al centro e quelli a bassa energia più distanti. Sono stati anche identificati getti di ferro e nichel che si irradiano dalla stella in direzioni opposte.
Le nebulose planetarie, come la Farfalla, sono fenomeni relativamente effimeri, che durano circa 20.000 anni, ma svolgono un ruolo cruciale nell'arricchire il mezzo interstellare con elementi pesanti. Studiare oggetti come la Nebulosa Farfalla con strumenti avanzati come il JWST è fondamentale per svelare i misteri della formazione della polvere cosmica e il suo ruolo nella genesi di nuove stelle e pianeti, offrendo uno sguardo profondo sui processi che potrebbero aver portato alla nascita della Terra e della vita stessa.