След като формата му беше разкрита през 70-те години на миналия век, астрономите бяха очаровани от мъглявината „Пеперуда“ – едно от най-впечатляващите звездни явления в нашата галактика. Въпреки това сърцевината ѝ оставаше скрита, обгърната от гъста завеса от прах.
Сега космическият телескоп „Джеймс Уеб“ (JWST) на НАСА е погледнал през тази завеса, за да разкрие древното ядро на умираща звезда, подобна на Слънцето – двигателят, който кара мъглявината да свети.
Резултатите могат да ни дадат представа за съдбата на нашето Слънце. След около пет милиарда години, когато горивото му се изчерпи, то също може да образува „планетарна мъглявина“, обгърната от огромен, светъл пашкул.
„Тези резултати може би ни дават представа за бъдещето, за това в какво може да се превърне нашето слънце – и то е пълно с изненади“, каза д-р Оливия Джоунс от Астрономическия технологичен център на Обединеното кралство.
Пробивът е постигнат благодарение на инструмента за средни инфрачервени лъчи (Miri), един от четирите основни научни инструмента на JWST.
Разработен и конструиран предимно във Великобритания, той открива и анализира средни инфрачервени лъчи – с дължина на вълната, по-голяма от тази на видимите лъчи. Това позволява на астрономите да изучават слаби и отдалечени обекти и да виждат през прахови облаци, които блокират традиционните оптични обсерватории.
Miri успя да погледне дълбоко в сърцевината на мъглявината, която се намира на около 3400 светлинни години от Земята, разкривайки не само централната звезда, но и бурната активност около нея.
Този вид мъглявина се образува, когато звезди с маса между 0,8 и 8 пъти по-голяма от тази на Слънцето се разширяват и изхвърлят външните си слоеве в края на живота си. Етапът, който виждаме днес, е краткотраен в космически мащаб - около 20 000 години. „Крилата” на пеперудата обхващат разстояние от около 3 светлинни години; централната звезда е с диаметър от само няколко хиляди километра, но повърхността ѝ е невероятно гореща, с температура от около 220 000 °C.
Miri комбинира изображения с висока разделителна способност със спектроскопия, която измерва светлината при различни дължини на вълните, за да определи химичния състав, температурата и физическите условия на мъглявината. Наблюденията показват, че кристални силикати, включително кварц, се образуват в централната „тороидна” структура, от която се разпростират крилата на пеперудата. Струи, богати на желязо и никел, изригват навън.
Бяха открити и полициклични ароматни въглеводороди. На Земята те се срещат в дима и изгорялата препечена филия. Това е първото доказателство за наличието на такива молекули в планетарна мъглявина.
„Бяхме изненадани колко динамична е мъглявината“, каза д-р Микако Мацуура от Кардифския университет и водещ автор на проучването. „Обичайното предположение е, че планетарните мъглявини съществуват в състояние на неактивност... Вместо това, ние виждаме нещо, което прилича както на хладни скъпоценни камъни, образувани в спокойни, дълготрайни зони, така и на огнена мръсотия, създадена в бурни, бързо движещи се части на космоса, и всичко това в един-единствен обект.“
Терминът „планетарна мъглявина“ е неправилен, датиращ от времето, когато по-ранните наблюдатели са смятали, че те имат форма, подобна на планетите. Мъглявината „Пеперуда“ е двуполюсна мъглявина, което означава, че има два лоба, които се разпростират в противоположни посоки като крила. Тъмната лента от прашен газ, която формира тялото на пеперудата, е торус, който всъщност е с форма на поничка и се вижда отстрани. Прашната поничка може да е причинила формата, наподобяваща насекомо, като е попречила на газа да изтича равномерно във всички посоки от звездата.