Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba (JWST) po raz kolejny zadziwił świat, rejestrując spektakularne ujęcie mgławicy NGC 6537, powszechnie znanej jako Czerwony Pająk. Obiekt ten jest klasyczną mgławicą planetarną – końcowym stadium życia gwiazdy o masie zbliżonej do naszego Słońca. Dzięki kamerze bliskiej podczerwieni (NIRCam), naukowcy uzyskali bezprecedensowy wgląd w ostatnie chwile tej gwiezdnej ewolucji, kiedy to gwiazda, po rozszerzeniu się do czerwonego olbrzyma, odrzuca swoje zewnętrzne warstwy w przestrzeń kosmiczną.
The Red Spider Nebula (NGC 6537), widok Hubble'a, 2001. Źródło zdjęcia: NASA/ESA/Hubble
Szczegółowość nowo opublikowanego obrazu jest zdumiewająca. Mgławica prezentuje dwie wydłużone struktury, które przypominają „nogi” pająka, rozciągające się na odległość około trzech lat świetlnych. Te masywne płaty, widoczne na zdjęciu w odcieniach niebieskich, składają się głównie z wodoru molekularnego (H2). W samym centrum mgławicy znajduje się gwiazda centralna. Co ciekawe, w podczerwieni wydaje się ona czerwona, w przeciwieństwie do jej przyćmionego, niebieskawego wyglądu uchwyconego w świetle widzialnym przez teleskopy takie jak Hubble. Otacza ją warstwa gorącego pyłu, prawdopodobnie ułożona w strukturę dyskową.
Podpisy: Źródło obrazu: ESA/Webb, NASA, CSA, J. H. Kastner (Rochester Institute of Technology)
Astrofizycy, w tym eksperci z Europejskiej Agencji Kosmicznej (ESA), intensywnie badają centralny region Czerwonego Pająka. Ich celem jest znalezienie dowodów na istnienie ewentualnego drugiego składnika – gwiazdy towarzyszącej. Obecność takiego obiektu mogłaby wyjaśnić złożoną symetrię wyrzutów materii oraz charakterystyczny wzór w kształcie litery „S”.
Uważa się, że ten wzór, widoczny jako fioletowy strumień, jest wynikiem zderzenia szybkiego dżetu wyrzucanego przez gwiazdę centralną z materiałem wyrzuconym wcześniej. Wzór ten wskazuje na obecność zjonizowanych atomów żelaza. Zrozumienie dynamiki tych wyrzutów jest kluczowe dla pełnego opisania procesu umierania gwiazd.
Nazwa „mgławica planetarna” jest historycznym błędem. Wcześni astronomowie mylnie wzięli ich okrągły kształt za planety. Z naukowego punktu widzenia, obserwacja końca życia gwiazdy podobnej do Słońca dostarcza nam unikalnej perspektywy na potencjalną przyszłość naszej własnej gwiazdy. Faza mgławicy planetarnej trwa zaledwie dziesiątki tysięcy lat. Ten krótki czas sprawia, że ujęcia te są niezwykle cennym „świadectwem kopalnym” dynamiki i późnej ewolucji gwiezdnej.
Ponieważ JWST operuje w zakresie podczerwieni, niewidzialnym dla ludzkiego oka, obrazy te wymagają skomplikowanej obróbki cyfrowej, wykorzystującej fałszywe kolory do wizualizacji niewidocznych danych. Badania jednoznacznie wskazują, że tego typu kosmiczne wydarzenia wzbogacają ośrodek międzygwiezdny w pierwiastki ciężkie, niezbędne do formowania się kolejnych generacji gwiazd oraz planet. Analiza kinematyki wyrzutów materii w Mgławicy Czerwony Pająk pozwala na precyzyjne dopracowanie modeli ewolucji gwiazd, w szczególności określenie tempa utraty masy na etapie asymptotycznej gałęzi olbrzymów.