V srdci motýlí mlhoviny James Webb Space Telescope odhalil třpytivé krystaly, ohnivý prach a tajemné molekuly, které by mohly vysvětlit, jak se poprvé vytvořily skalnaté planety jako Země.
Vědci našli jak drahokamové křemičitany, tak kouřové zrna, spolu s uhlíkovými strukturami spojenými s životem, které se objevují na neočekávaných místech. Tyto objevy nejen předvádějí oslnivou krásu mlhoviny, ale také vrhají světlo na skrytou chemii, která semena hvězdy, planet a možná život samotný.
Stopy o tom, jak se vytvářejí světy
Stopy k tomu, jak se objevily planety jako Earth poprvé, byly odhaleny v srdci oslnivého „kosmického motýla“.
Pomocí James Webb Space TelescopeVědci uvádějí hlavní krok vpřed v porozumění tomu, jak se formují základní stavební bloky skalnatých planet.
Ve středu motýlí mlhoviny (NGC 6302), umístěné kolem 3 400 světelných let od souhvězdí Scorpius, studovali kosmický prach, který se skládá z malých minerálních a organických částic, které také obsahují prvky spojené s původem života.
Od hustého prstenu prachu obklopujícího skrytou hvězdu mlhoviny po proudy materiálu tekoucího ven, Webbova pozorování odhalila nové detaily, které poskytují nejpodrobnější vzhled do přesto vysoce strukturované a energetické planetární mlhoviny.
Zjištění byla zveřejněna 27. srpna v Měsíční oznámení Královské astronomické společnosti.
Gemstony vs. špína: Duální povaha prachu
Zatímco většina kosmického prachu má nepravidelnou, saze podobnou strukturu, některé z nich se zařídí do výrazných krystalických forem, které se podobají mikroskopickým drahokamům.
„Po celá léta vědci debatovali o tom, jak se kosmický prach ve vesmíru vytváří. Ale nyní, s pomocí mocného vesmírného dalekohledu Jamese Webba, můžeme mít konečně jasnější obrázek,“ řekl vedoucí výzkumný pracovník Dr. Mikako Matsuura z Cardiff University.
„Byli jsme schopni vidět jak chladné drahokamy, které se tvořily v klidných, dlouhodobých zónách a ohnivou špínu vytvořenou v násilných, rychle se rozvíjejících částech prostoru, to vše v rámci jediného objektu.“
„Tento objev je velkým krokem vpřed v pochopení toho, jak se spojují základní materiály planet.“
Jedna z nejžhavějších hvězd v galaxii
Centrální hvězda motýlí mlhoviny je jednou z nejžhavějších známých centrálních hvězd v planetární mlhovině v naší galaxii s teplotou 220 000 Kelvin.
Tento planoucí hvězdnou motor je zodpovědný za nádhernou záři mlhoviny, ale jeho plná síla může být nasměrována hustým pásem zaprášeného plynu, který jej obklopuje: Torus.
Nová data Webb ukazují, že torus je složen z krystalických silikátů, jako je křemen a nepravidelně tvarované prachové zrny. Prachová zrna mají velikosti řádově milionté metru – velké, pokud jde o kosmický prach – naznačují, že rostou po dlouhou dobu.
Trysky železa a niklu
Mimo torus, emise z různých atomů a molekul přebírá vícevrstvou strukturu. Ionty, které vyžadují vytvoření největšího množství energie, jsou soustředěny v blízkosti středu, zatímco i ty, které vyžadují méně energie, se nacházejí dále od centrální hvězdy.
Železo a nikl jsou obzvláště zajímavé, sledují pár trysek, které vystřelí ven z hvězdy v opačných směrech.
Je zajímavé, že tým také spatřil světlo emitované molekulami na bázi uhlíku známých jako polycyklické aromatické uhlovodíky nebo PAH. Vytvářejí ploché, prstencové struktury, podobně jako voštinové tvary nalezené v úzích.
Na Zemi často najdeme PAH v kouři z ohně, výfukových plynů nebo spáleného toastu.
První důkaz PAH v mlhovině bohaté na kyslík
Vzhledem k umístění PAHS má výzkumný tým podezření, že tyto molekuly se tvoří, když „bublina“ větru z centrální hvězdy vtrhne do plynu, který jej obklopuje.
Toto může být vůbec první důkaz o formování PAH v planetární mlhovině bohaté na kyslík, což poskytuje důležitý pohled do detailů toho, jak se tyto molekuly tvoří.
NGC 6302 je jednou z nejlépe studovaných planetárních mlhovin v naší galaxii a byl dříve zobrazováno Hubbleový vesmírný dalekohled.
Planetární mlhovina patří mezi nejkrásnější a nejpolapivější stvoření v kosmické zoo. Tyto mlhoviny se vytvářejí, když hvězdy s masami mezi asi 0,8 a 8násobkem hmoty slunce na konci jejich života většinu jejich mše. Fáze planetární mlhoviny je prchavá a trvá jen asi 20 000 let.
Nesprávně pojmenované planetární mlhoviny
Na rozdíl od názvu, planetární mlhoviny nemají nic společného s planetami: Pojmenovací zmatek začal před několika stovkami let, když astronomové uvedli, že tyto mlhoviny se objevily kulaté, jako planety.
Jméno uvízl, i když mnoho planetárních mlhovin není vůbec kulaté – a motýlí mlhovina je příkladem fantastických tvarů, které tyto mlhoviny mohou vzít.
Mlhovina motýlů je bipolární mlhovina, což znamená, že má dva laloky, které se šíří v opačných směrech a tvoří „křídla“ motýla. Jako „tělo“ motýla představuje tmavý pruh zaprášeného plynu.
Tato skupina je vlastně torus ve tvaru horka, který se dívá ze strany a skrývá centrální hvězdu mlhoviny-starověké jádro sluneční hvězdy, která energizuje mlhovinu a způsobuje, že září. Zaprášená kobliha může být zodpovědná za tvar hmyzu mlhoviny tím, že brání plynu proudit ven z hvězdy stejně ve všech směrech.
Webb přiblíží bezprecedentní detaily
Nový webb obrázek se přiblíží ve středu motýlí mlhoviny a jejího prašného torusu, který poskytuje bezprecedentní pohled na jeho složitou strukturu. Obrázek používá data z nástroje WEBB v polovině infračerveného přístroje (Miri) Práce v režimu integrální polní jednotky.
Tento režim kombinuje kameru a spektrograf pro pořizování obrázků na mnoha různých vlnových délkách současně a odhaluje, jak se vzhled objektu mění s vlnovou délkou. Výzkumný tým doplnil pozorování Webb daty z velkého milimetru/submillimetrového pole Atacama, silné sítě rozhlasových jídel.
Vědci analyzující tato data Webb identifikovala téměř 200 spektrálních linií, z nichž každá obsahuje informace o atomech a molekulách v mlhovině. Tyto linie odhalují vnořené a propojené struktury sledované různou chemickou látkou druh.
Nakonec určí skrytou hvězdu
Výzkumný tým byl schopen určit umístění centrální hvězdy motýlí mlhoviny, která kolem něj zahřívá dříve nezjištěný oblak prachu, takže ten druhý jasně září na vlnových délkách středního infraálu, na které je Miri citlivý.
Umístění centrální hvězdy mlhoviny zůstalo až dosud nepolapitelné, protože tento zakotvený prach činí neviditelným při optických vlnových délkách. Předchozí vyhledávání hvězdy postrádalo kombinaci infračervené citlivosti a rozlišení nezbytné k zakrývání jeho zakrývajícího teplého prachu.
Reference: „Pohled JWST/Miri na planetární mlhovinu NGC 6302-I. UV-ozářené Torus a horká bublina spouštějící formaci PAH“ Mikako Matsuura, Kevin Volk, Patrick Kavaagh, Bruce Balick, Harriet Sjlstesson, Harriet Wesson, Harriet Zikan, Harriet Wesson. NC Sterling, Jan Cami, MJ Barlow, Joel Katner, Jeremy R Walsh, LBFM Waters, Naomi Hirano, Isabel German, Jeronimo Bernard-Salas, Charmi Bhatt, Joris Blomaert, Nicholas Clark, Olive Jones, Fr Kemper, Fr Kemper, Fr Kemper, Fr Kemper, Katleen, Katleen, Katleen, Katleen, Katleen, Katleen, Katleen, Katleen, Katleen, Katleen, Katleen, Katleen, Katleen, Katleen, Katleen, Katleen, Katleen, Katleen Eemper, Katleen Eemper. Kathleen E Kemper, Kathleen E Kemper, Kathleen E Kemper, Kathleen E Kemper, Kathleen E Kemper, Kathleen E Kemper, Kathleen E Kemper, Kathleen E Kemper, Kathleen E Kemper. Laming, FJ Molster, Paula Moraga Baez, Hteiro, Anita MS Richards, Ragvendra Sahai, GC Sloan, Mary Torki, Peter Am Van Hoof, Nicholas J Wright, Finnbar Wilson a Alexander Csukai, 27. srpna 2025,, 27. srpna 2025, 27. srpna 2025, 27. srpna 2025. Měsíční oznámení Královské astronomické společnosti.
Doi: 10.1093/mnras/staf1194
Nikdy nezmeškáte průlom: Připojte se k zpravodaji Scitechdaily.
