Космічний телескоп Джеймса Вебба (JWST) надав безпрецедентний погляд на Туманність Метелика (NGC 6302), розташовану приблизно за 3400 світлових років від нас у сузір'ї Скорпіона. Ця туманність, що свідчить про останні стадії життя зірки, пропонує глибоке розуміння зоряної еволюції та процесів формування планетних систем.
Прилад JWST для середнього інфрачервоного діапазону (MIRI) дозволив проникнути крізь щільну завісу пилу, яка раніше приховувала ядро туманності. Це забезпечило безпрецедентне пряме спостереження центральної зірки – білого карлика, що випромінює при температурі понад 220 000 Кельвінів (приблизно 395 000°F). Ця температура робить її однією з найгарячіших відомих центральних зірок у планетарній туманності в нашій галактиці. Інтенсивне випромінювання зірки живить навколишній газ, змушуючи туманність сяяти яскравими кольорами.
Передові можливості телескопа виявили складний, схожий на пончик тор з кристалічних силікатів, включаючи кварц, що оточує центральну зірку. Ця структура є ключовим фактором культового вигляду туманності, схожого на метелика. За межами цього пилового тора JWST виявив шаруваті оболонки різних елементів, причому залізо та нікель окреслюють чіткі струмені матеріалу, що вибухають назовні у протилежних напрямках. Ці струмені відіграють вирішальну роль у формуванні загальної форми туманності.
Важливим відкриттям спостережень JWST є виявлення поліциклічних ароматичних вуглеводнів (ПАВ) у туманності. Ці вуглецевмісні молекули, які зазвичай зустрічаються на Землі в диму та сажі, є значущими, оскільки їхня присутність у цьому киснево-багатому середовищі може бути першим свідченням утворення ПАВ у такій туманності. Вчені вважають, що ці молекули утворюються, коли потужні зоряні вітри стикаються з навколишнім газом, створюючи ударні хвилі. Це відкриття пропонує унікальне вікно в хімію зірок, що вмирають, і те, як вони збагачують галактику складними молекулами.
Аналіз даних JWST виявив майже 200 спектральних ліній, кожна з яких відповідає певним атомам і молекулам. Ця детальна спектральна інформація надає критично важливе розуміння життєвого циклу зірок та синтезу складних молекул у космосі. Присутність ПАВ та кристалічних силікатів, таких як кварц, свідчить про те, що зірки, що вмирають, діють як космічні фабрики, переробляючи мінерали та органічні сполуки, які слугують сировиною для нових зірок і планет. Ці висновки покращують наше розуміння походження планетних систем та фундаментальних будівельних блоків життя.
Подальші спостереження за допомогою JWST, як очікується, проллють більше світла на процеси, що керують зоряною смертю та подальшим збагаченням міжзоряного матеріалу. Вивчаючи небесні об'єкти, такі як Туманність Метелика, астрономи прагнуть розкрити складність утворення космічного пилу та його ключову роль у зародженні нових зірок і планет, пропонуючи погляд на саме походження світів, подібних до нашого.