Vesoljski teleskop James Webb je z novimi posnetki v bližnjem infrardečem območju ponudil doslej najostrejši vpogled v notranjo zgradbo planetarne meglice Helix, ki velja za enega najbolj prepoznavnih primerov pozne faze razvoja zvezd, podobnih našemu Soncu. Pri NASI so ob objavi poudarili, da gre za pogled v možen prihodnji razvoj našega planetarnega sistema.
Na posnetkih, ki jih je zajela Webbova kamera NIRCam (Near-Infrared Camera), je v visoki ločljivosti vidna struktura plina in prahu, ki ga v okolico oddaja umirajoča zvezda. Po navedbah NASA slika razkriva, kako zvezde ob koncu življenja „reciklirajo svoj material nazaj v vesolje in s tem sejejo prihodnje generacije zvezd in planetov“.
V ospredju so številni gosti vozli plina, ki so razporejeni vzdolž notranjega roba razširjajoče se lupine. Ti vozli so na sliki videti kot majhni „kometi“ z razpotegnjenimi repi, ki nastajajo tam, kjer se hitro premikajoči vroč plin iz osrednje zvezde zaletava v počasnejše in hladnejše plasti prahu ter plina, odvržene v prejšnjih fazah razvoja zvezde. Pri NASI so izpostavili, da prav ti trki oblikujejo značilno, močno razčlenjeno strukturo meglice.
Ostro vidni prehodi med vročim in hladnim plinom
Meglico Helix so v skoraj 2 stoletjih od njenega odkritja opazovali številni zemeljski in vesoljski teleskopi, vendar novi Webbovi podatki po navedbah NASA prvič jasno pokažejo ostre prehode med različnimi temperaturnimi območji znotraj meglice. Novi posnetki tako dopolnjujejo eterične slike, ki jih je pred leti posnel Hubble v vidni svetlobi, in hkrati bistveno izboljšujejo ločljivost infrardečnih opazovanj, ki jih je izvedel zdaj že upokojeni teleskop Spitzer.
Webbov pogled v bližnjem infrardečem območju po navedbah NASA izostri predvsem kontrast med najbolj vročim plinom v notranjosti in hladnejšimi območji, kjer se že začnejo oblikovati molekule. To omogoča boljše razumevanje fizikalnih procesov, ki potekajo, ko se lupina meglice širi stran od osrednje bele pritlikavke.
V samem središču meglice, zunaj vidnega polja Webbove slike, se nahaja bela pritlikavka, ostanek jedra umirajoče zvezde. Njeno močno sevanje osvetljuje okoliški material in ustvarja izrazito razplasteno strukturo: najbližje so območja vročega ioniziranega plina, nekoliko dlje prevladuje molekularni vodik, še bolj zunaj pa se pojavljajo hladnejši žepi, zaščiteni pred najmočnejšim sevanjem, kjer se lahko začne tvoriti prah in kompleksnejše molekule. Pri NASI so poudarili, da gre za „ključno stopnjo v kroženju snovi v galaksiji“, saj je prav ta material osnova za nastanek novih planetarnih sistemov.
Barve na sliki kot pokazatelj fizikalnih razmer
Na objavljenih slikah barvna lestvica ne predstavlja naravnih barv, temveč je uporabljena za prikaz temperature in kemijske sestave plina. Po pojasnilih NASA modrikasti odtenki označujejo najbolj vroč plin, ki ga napaja močna ultravijolična svetloba bele pritlikavke. Rumenkasta območja prikazujejo predele, kjer se plin že ohlaja in kjer se atomi vodika združujejo v molekule, rdečkasti toni na zunanjih robovih pa sledijo najhladnejšemu materialu, kjer se plin redči in se lahko začne kondenzirati prah.
Pri NASI so ob tem izpostavili, da barvni prehodi „skupaj prikazujejo zadnji izdih zvezde, ki se postopoma preoblikuje v surovine za nastanek novih svetov“. Takšna razporeditev snovi po njihovih navedbah dodatno potrjuje, da planetarne meglice niso le končni ostanek zvezd, temveč tudi aktivna območja kemične preobrazbe.
Spitzerjeva opazovanja so že pred leti nakazovala možnost nastajanja bolj zapletenih molekul v meglici Helix, vendar nova Webbova ločljivost prvič jasno pokaže, da se ti procesi dogajajo v zaščitenih temnejših žepih znotraj sicer močno osvetljenega prizora. Na posnetkih so ti predeli vidni kot temnejša območja sredi oranžnih in rdečih struktur.
Meglica Helix se nahaja približno 650 svetlobnih let od Zemlje v ozvezdju Vodnar. Zaradi razmeroma majhne razdalje in izrazite krožne oblike, ki ji je prinesla vzdevek „Sauronovo oko“, ostaja ena najbolj priljubljenih tarč tako za ljubiteljske opazovalce neba kot za profesionalne astronome.
Pri NASI so poudarili, da nova opazovanja z Webbom pomembno prispevajo k razumevanju poznih faz zvezdnega razvoja in k razlagi, kako se material iz umirajočih zvezd vrača v medzvezdni prostor, kjer lahko sčasoma sodeluje pri nastanku novih zvezd in planetov.
