6 Minute
Noua imagine realizată de James Webb a Nebuloasei Helix pare un portret în prim-plan al unei stele muribunde—intim, detaliat și curios de frumos. Stâlpi mici, asemănători cu comete, se întind dinspre un pitic alb central, fierbinte. Par fragili, dar sunt componente esențiale ale unui vast sistem de reciclare care va sădi generațiile viitoare de stele și planete.
Ce arată Webb și de ce contează
Adesea numită „Ochiul lui Dumnezeu” sau „Ochiul lui Sauron”, Nebuloasa Helix este una dintre cele mai apropiate și mai fotografiate nebuloase planetare. Camera în infraroșu apropiat a Webb (NIRCam) a dezvelit straturi pe care telescoapele anterioare doar le sugeraseră, relevând mii de structuri dense, noduroase — așa-numitele noduri cometare — ale căror vârfuri sunt orientate spre steaua centrală, iar cozile se întind în exterior. Unele sunt portocaliu-arămii. Altele strălucesc auriu. Aceste culori nu sunt ornamentale; ele cartografiază temperatura și chimia în întreaga nebuloasă.
În apropierea piticului alb, radiația ultravioletă ionizează gazul și îl face să strălucească cu o nuanță alb-albastră. Pe măsură ce te îndepărtezi, temperaturile scad. Hidrogenul molecular începe să domine, radiind în infraroșu apropiat și înregistrându-se ca nuanțe gălbui în filtrele Webb. Mai departe, praful mai rece — roșiatic în imagine — marchează regiuni bogate în granule solide care pot servi drept materie primă pentru viitoarele planete. Pe scurt, imaginea este o secțiune a fizicii stelelor muribunde și a reciclării galactice în acțiune.
Nebuloasele planetare sunt relicve numite greșit. Ele nu sunt planete. Sunt straturile exterioare ale stelelor — în principal hidrogen și heliu, cu elemente mai grele amestecate — pe care o stea asemănătoare Soarelui le pierde pe măsură ce își epuizează combustibilul nuclear. În centru rămâne un pitic alb compact și fierbinte care inundă acea manta în expansiune cu radiație intensă, sculptând-o în inele, filamente și noduri. Morfologia similară unei spirale a Nebuloasei Helix și nodurile sale cometare dense sunt laboratoare ideale pentru a studia cum interacționează pierderea de masă, presiunea radiației și dinamica gazului la sfârșitul vieții unei stele.
Peste estetica imaginii, fizica are consecințe reale. Învelișul expulzat transportă carbon, oxigen și nitrogen — elemente forjate în timpul evoluției stelare — înapoi în mediul interstelar. Acestea sunt aceleași elemente esențiale pentru planetele stâncoase și, în cele din urmă, pentru viața așa cum o cunoaștem. În acest sens, Nebuloasa Helix este mai puțin un rug funerar și mai mult o grămadă cosmică de compost, îmbogățind galaxia cu fiecare moarte stelară. Și da: aceasta oferă un schiț plausibil al destinului Soarelui nostru peste aproximativ cinci miliarde de ani, când se va extinde într-un gigant roșu și va lăsa în urmă un pitic alb învelit într-o mantie strălucitoare similară.
Instrumente, filtre și știința din spatele culorilor
Observațiile în infraroșu apropiat ale Webb folosesc filtre multiple pentru a distinge temperatura și semnăturile moleculare. Diferitele lungimi de undă scot în evidență componente distincte: gaz ionizat fierbinte lângă piticul alb; hidrogen molecular cald în cozile noduroase; și granule de praf reci mai departe. Deși ochii umani nu pot vedea aceste lungimi de undă, astronomii le traduc în culori vizibile pentru a evidenția contrastele fizice. Rezultatul este atât informativ din punct de vedere științific, cât și impresionant vizual.
Aceste vederi detaliate arată, de asemenea, cum vânturile stelare rapide provenite de la steaua muribundă interacționează cu mantalele expulzate anterior, care se deplasează mai lent. Nodurile cometare acționează ca mici scuturi. Când vânturi cu viteză mare se izbesc de bulgări mai densi și mai reci, ele sculptează cozi și comprimă capetele acelor bulgări. Sub compresie, condițiile pot deveni favorabile formării unor molecule mai complexe — trepte către chimia organică care apare ulterior în regiunile de formare a stelelor.
Contextul contează. Webb nu operează izolat. Compararea cu imagini optice de la Hubble și vederi în raze X de la Chandra, de exemplu, permite oamenilor de știință să construiască o imagine multi-longime de undă a structurii și evoluției Nebuloasei Helix. Împreună, aceste seturi de date rafinează modelele de pierdere de masă și ajută la cuantificarea cantității de material care se întoarce în mediul interstelar de la o stea progenitoare cu masă solară.
Perspectiva experților
„Ceea ce ne oferă Webb este claritate”, spune dr. Elena Marquez, astrofiziciană care studiază evoluția stelară în stadii târzii. „Acum putem urmări cum radiația sculptează bulgări la scări sub-unite astronomice, iar asta se reflectă direct în modelele de supraviețuire a prafului și în formarea moleculelor. Aceste detalii ne schimbă estimările privind cât de eficient stelele muribunde îmbogățesc galaxia cu blocuri de construcție planetare.”
Privind înainte, observații mai adânci și complementare — spectroscopie pentru a măsura abundențele chimice, imagistică în serii temporale pentru a urmări schimbările și cartografiere la rezoluție mai mare a granulelor de praf — vor clarifica înțelegerea noastră despre cât de comune sunt structuri precum nodurile din Helix și ce semnifică acestea pentru formarea planetelor. Pentru public, imaginea este un memento: moartea stelelor nu este tăcută sau irositoare. Este un act de creație la scară cosmică, transformând cenușa stelară în semințele lumilor viitoare.
Când privești viziunea Webb asupra Helix, nu vezi doar o nebuloasă. Asisti la un moment în care o stea își predă moștenirea înapoi galaxiei — încet, frumos și inexorabil.
Sursa: smarti
Lasă un Comentariu