Kính viễn vọng Không gian James Webb (JWST) đã tiếp tục lập nên một thành tựu mới khi chụp được hình ảnh tuyệt đẹp của tinh vân NGC 6537, thường được biết đến với tên gọi "Tinh vân Nhện Đỏ". Đối tượng này là một tinh vân hành tinh – giai đoạn tiến hóa cuối cùng của một ngôi sao có đặc điểm tương tự như Mặt Trời của chúng ta. Bức ảnh, được thu thập thông qua Camera Cận Hồng ngoại (NIRCam), cung cấp dữ liệu hình ảnh chưa từng có về những khoảnh khắc cuối cùng của ngôi sao. Ngôi sao này, sau khi phình to thành sao khổng lồ đỏ, đang đẩy các lớp vật chất bên ngoài của nó vào không gian vũ trụ.
The Red Spider Nebula (NGC 6537), nhìn từ Hubble, 2001. Nguồn ảnh: NASA/ESA/Hubble
Mức độ chi tiết của hình ảnh mới này thực sự gây ấn tượng mạnh. Tinh vân thể hiện rõ hai thùy kéo dài, tạo thành "chân" của con nhện, mỗi thùy trải rộng khoảng ba năm ánh sáng. Những thùy này, được hiển thị bằng màu xanh lam trong ảnh, được cấu tạo từ khí hydro phân tử (H2). Ở trung tâm tinh vân, các nhà khoa học đã xác định được ngôi sao trung tâm. Ngôi sao này xuất hiện màu đỏ trong dải hồng ngoại, một sự tương phản rõ rệt so với hình ảnh mờ nhạt và xanh lam mà các kính viễn vọng quang học, chẳng hạn như Kính viễn vọng Hubble, đã ghi lại. Bao quanh nó là một lớp bụi nóng, có khả năng đang quay trong một cấu trúc đĩa.
Chú thích: Nguồn ảnh: ESA/Webb, NASA, CSA, J. H. Kastner (Rochester Institute of Technology)
Các nhà vật lý thiên văn, bao gồm cả các chuyên gia từ Cơ quan Vũ trụ Châu Âu (ESA), vẫn đang tiếp tục nghiên cứu trung tâm của "Tinh vân Nhện Đỏ" để tìm kiếm bằng chứng về một thành phần thứ hai có thể có – một ngôi sao đồng hành. Sự hiện diện của một ngôi sao như vậy có thể giải thích cho tính đối xứng phức tạp của vật chất bị đẩy ra và mô hình chữ "S" đặc trưng.
Mô hình chữ "S" này, được cho là dấu hiệu của các nguyên tử sắt bị ion hóa, xuất hiện dưới dạng một luồng màu tím. Nó được hình thành do sự va chạm của luồng vật chất tốc độ cao phun ra từ ngôi sao trung tâm với vật chất đã bị đẩy ra trước đó. Việc nghiên cứu động học của vật chất bị đẩy ra trong Tinh vân Nhện Đỏ cho phép các nhà khoa học tinh chỉnh các mô hình tiến hóa sao, đặc biệt là tốc độ thoát vật chất trong giai đoạn nhánh khổng lồ tiệm cận.
Về mặt lịch sử, những vật thể như thế này được đặt tên là "tinh vân hành tinh" vì một sai lầm của các nhà thiên văn học thời kỳ đầu, những người đã nhầm lẫn hình dạng tròn của chúng với các hành tinh. Tuy nhiên, về mặt khoa học, việc quan sát sự kết thúc của một ngôi sao giống như Mặt Trời mang lại cơ hội để nhìn thấy tương lai tiềm năng của chính ngôi sao chủ của chúng ta. Giai đoạn tinh vân hành tinh được ước tính chỉ kéo dài vài chục nghìn năm, điều này khiến những hình ảnh này trở thành "bằng chứng hóa thạch" vô giá về động lực học và sự tiến hóa muộn của các ngôi sao.
Các hình ảnh thu được từ JWST đòi hỏi quá trình xử lý phức tạp, vì kính viễn vọng hoạt động trong dải hồng ngoại và sử dụng màu sắc giả để trực quan hóa dữ liệu vô hình. Các nghiên cứu chỉ ra rằng những sự kiện như thế này làm giàu môi trường giữa các vì sao bằng các nguyên tố nặng, vốn rất cần thiết cho sự hình thành các thế hệ sao và hành tinh mới.