Kosmiczne cząsteczki pyłu, które rodzą planety wokół młodych gwiazd, zostały po raz pierwszy tworzące się – teleskop kosmiczny Jamesa Webba był świadkiem tworzenia tych maleńkich planetarnych elementów budulcowych wokół martwej gwiazdy.
„To odkrycie jest dużym krokiem do zrozumienia, w jaki sposób podstawowe materiały planety Ciesz się ”, Mikako Matsuura z Cardiff University, który prowadził nowy James Webb Space Telescope (JWST) obserwacje, powiedział w oświadczenie.
Mgławica motyla, znana również jako NGC 6302 i zlokalizowana około 3400 lata świetlne z dala od konstelacji Scorpius Scorpionto planetary mgławica – Kwiat śmierci niebieskiej słoneczny-tak jak gwiazda w tym zabrakło wodoru w swoim rdzeniu fuzja jądrowa i dlatego wygasł. Zewnętrzne warstwy takiej gwiazdy rozpadłyby się w kosmos, tworząc mgławicę, podczas gdy jej bardzo gorący rdzeń, promieniujący w 220 000 stopni Celsjusza (396 000 stopni Fahrenheita), pozostawiono za sobą jako coś, co nazywamy a Biały Krasnolud.
Butterfly jest dwubiegunowy, co oznacza, że widzimy dwa duże płaty przypisywane jak skrzydła. W ich talii wygląda jak ciało motyla, ale w rzeczywistości jest to torus ciemnego pyłu widzianego na krawędzi.
Nowy obraz JWST, wykonany z instrumentem środkowej podczerwieni (MIRI) i uzupełniony danymi z Alma Radio Telescope, celuje w to Central Torus. Pył międzygwiezdny zazwyczaj ma do 0,1 mikronów (dziesięć milionów metrów), ale miRI wykrył ziarna krystalicznego kurzu krzemianowego w torusie mgławicy motyli, która ma wielkość ziarna miliona metra. Jest to niewielkie, ale wciąż jest większe niż typowe ziarna międzygwiezdne i raczej bardziej porównywalne z ziarnami pyłu występującymi w regionach tworzących gwiazdy i planety. W takich regionach kurz trzyma się razem w dyskach tworzących planety wokół młodych gwiazd, tworząc kamyki, które stopniowo wkraczają w większe ciała, a ostatecznie planety. Istnienie dużych ziaren pyłu jest początkiem tego procesu budowania planety.
Pył znaleziony w molekularnych chmurach gazowych, które tworzą nowe systemy gwiazd, pochodzi ze śmierci poprzednich pokoleń gwiazd, a gdy kurz stopniowo się rozlewa Przestrzeń międzygwiezdnaznajduje się w chmurach gazowych, które tworzą nowe gwiazdy. Jednak proces budowania większych ziarna pyłu, które ostatecznie są podstawowymi elementami budulcowymi planet, był nieco tajemniczy – to znaczy.
„Przez lata naukowcy debatowali, jak kosmiczny kurz tworzy się w kosmosie” – powiedział Matsuura. „Ale teraz, z pomocą potężnego teleskopu kosmicznego Jamesa Webba, możemy wreszcie mieć wyraźniejszy obraz”.
Rozmiar ziaren pyłu w mgławicy motyli sugeruje, że rosły od jakiegoś czasu i wyrosły przynajmniej częściowo dzięki reakcjom chemicznym zasilanym przez wyjątkowo gorącego białego karła w centrum mgławicy. W szczególności JWST wykrył ziarna kryształów kwarcowych w zakurzonym torusie motyla.
„Byliśmy w stanie zobaczyć oba fajne kamienie szlachetne utworzone w spokojnych, długotrwałych strefach i ognistej brudu stworzonej w gwałtownych, szybko poruszających się częściach przestrzeni, wszystkie w jednym obiekcie”-powiedział Matsuura.
Obserwacje JWST wykryły również wspólne cząsteczki na bazie węgla znane jako WWA lub wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne. Cząsteczki te znajdują się na Ziemi w spalonych tostach i oparach z wydechów samochodowych, ale są one również obficie obecne w głębokiej przestrzeni i są podejrzane o odgrywanie kluczowej roli w chemii regionów tworzących gwiazdy i planety, a nawet w chemii prebiotycznej, które mogą potencjalnie doprowadzić do życia, jak wiemy. WWA istnieją w mgławicy motyli w płaskich strukturach przypominających pierścień, które prawdopodobnie powstały, gdy pęcherzyki cząstek wyrzucone przez biały karłowisku z otaczającym go gazem.
Przez dziesiątki tysięcy lat błyskotliwość mgławicy motyli stopniowo rozprasza się w przestrzeni głębokiej. PAH, ziarna kwarcowe i inne cząsteczki utworzone ze śmierci gwiazdy dryfują wśród gwiazd, szukając nowego domu w chmurze gazowej, w której może pomóc urodzić nowy system gwiazd i planet.
Wyniki obserwacji JWST w mgławicy motyli zostały zgłoszone 27 sierpnia w czasopiśmie Miesięczne zawiadomienia o królewskim społeczeństwie astronomicznym.
