De James Webb Space Telescope (JWST) heeft een ongekend gedetailleerd beeld onthuld van de Vlindernevel (NGC 6302), gelegen op ongeveer 3.400 lichtjaar afstand in het sterrenbeeld Schorpioen.
Deze nevel, die de laatste stadia van een stervende zon vertegenwoordigt, biedt waardevolle inzichten in stellaire evolutie en de vorming van planetenstelsels. Met zijn Mid-Infrared Instrument (MIRI) heeft de JWST de dichte stofwolken die de centrale regio van de nevel omhullen, doorbroken. Hierdoor kon voor het eerst de voorheen verborgen centrale ster direct worden waargenomen. Deze witte dwerg bereikt temperaturen van meer dan 220.000 Kelvin (ongeveer 395.000°F), wat hem tot een van de heetste bekende centrale sterren in een planetaire nevel maakt.
De observaties van de JWST hebben ook een stoffen, torusvormige structuur blootgelegd die de centrale ster omringt. Deze torus, samengesteld uit kristallijne silicaten zoals kwarts, draagt bij aan het kenmerkende vlinderachtige uiterlijk van de nevel. Opvallend is dat deze stofkorrels, met een grootte van ongeveer een miljoenste van een meter, aanzienlijk groter zijn dan typische interstellaire stofdeeltjes en vergelijkbaar zijn met de korrels die worden gevonden in stervormingsgebieden. Dit suggereert dat ze al langere tijd aan het groeien zijn, mogelijk door chemische reacties die worden aangedreven door de extreem hete witte dwerg.
De analyse van de JWST-gegevens identificeerde bijna 200 spectrale lijnen, die overeenkomen met specifieke atomen en moleculen binnen de nevel. Opmerkelijk is de detectie van polycyclische aromatische koolwaterstoffen (PAK's). Deze koolstofmoleculen, die op aarde voorkomen in rook van kampvuren of uitlaatgassen, zijn in de Vlindernevel aangetroffen in platte, ringvormige structuren. Wetenschappers vermoeden dat deze PAK's ontstaan wanneer een 'bubbel' van stellaire wind uit de centrale ster in het omringende gas terechtkomt. Dit kan het eerste bewijs zijn van PAK-vorming in een zuurstofrijke planetaire nevel, wat een belangrijk inzicht geeft in de chemische processen die plaatsvinden wanneer stellaire winden interageren met omringend gas.
Deze bevindingen bieden cruciale inzichten in de levenscyclus van sterren en de synthese van complexe moleculen in de ruimte. Ze vergroten ons begrip van de oorsprong van planetenstelsels en de bouwstenen van het leven. De ontdekking van deze 'planeet-bouwstenen' in de Vlindernevel, een resultaat van de dood van een ster, benadrukt de rol van planetaire nevels als vitale fabrieken voor de ingrediënten van planeten. Lopende en toekomstige observaties met de JWST zullen naar verwachting de processen die stellaire dood en de daaropvolgende verrijking van interstellair materiaal reguleren verder verduidelijken. Door objecten zoals de Vlindernevel te bestuderen, streven astronomen ernaar de complexiteit van kosmisch stofvorming en de rol ervan in de genesis van nieuwe sterren en planeten te ontrafelen.