James Webb: Νέες, εξαιρετικά λεπτομερείς φωτογραφίες αποκαλύπτουν το Νεφέλωμα του Δακτυλίου σε όλο του το μεγαλείο

Τις πολύπλοκες λεπτομέρειες του Νεφελώματος του Δακτυλίου αποτυπώνουν οι νέες εικόνες που δόθηκαν στη δημοσιότητα από το διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb. Το εμβληματικό νεφέλωμα είναι, ουσιαστικά, ένα τεράστιο νέφος κοσμικού αερίου και σκόνης που φιλοξενεί τα απομεινάρια ενός ετοιμοθάνατου άστρου.
Οι δύο εικόνες λήφθηκαν σε διαφορετικά μήκη κύματος του υπέρυθρου φωτός, το οποίο δεν είναι ορατό από το ανθρώπινο μάτι, με τη χρήση οργάνων του διαστημικού παρατηρητηρίου. Προηγουμένως, το διαστημικό τηλεσκόπιο είχε καταγράψει μια διαφορετική προοπτική του Νεφελώματος του Δακτυλίου, καθώς και το παρόμοιας εμφάνισης Νότιο Νεφέλωμα του Δακτυλίου.
Στον αστερισμό της Λύρας
Το Νεφέλωμα του Δακτυλίου το οποίο, εδώ και καιρό, αποτελεί αγαπημένο σώμα των αστρονόμων, μελετάται εδώ και χρόνια λόγω της παρατηρησιμότητάς του και των πληροφοριών που μπορεί να προσφέρει για τη διάρκεια ζωής των άστρων. Βρίσκεται στον αστερισμό της Λύρας σε απόσταση μεγαλύτερη από 2.000 έτη φωτός από τη Γη, αλλά τα καθαρά βράδια του καλοκαιριού, οι παρατηρητές του ουρανού που χρησιμοποιούν κιάλια μπορούν να το δουν.
Παρά το όνομά τους, τα πλανητικά νεφελώματα δεν έχουν καμία σχέση με τους πλανήτες. Η δομή τους είναι συνήθως στρογγυλή. Ονομάστηκαν έτσι γιατί αρχικά έμοιαζαν με τους δίσκους από τους οποίους σχηματίζονται οι πλανήτες. Τα πλανητικά νεφελώματα ανακάλυψε για πρώτη φορά ο Γάλλος αστρονόμος Charles Messier το 1764.
Μερικά χρόνια αργότερα, το 1779, ο Messier και ο αστρονόμος Darquier de Pellepoix ανακάλυψαν το Νεφέλωμα του Δακτυλίου. Ορισμένα νεφελώματα είναι αστρικά φυτώρια όπου γεννιούνται αστέρια. Το Νεφέλωμα Δακτυλίου δημιουργήθηκε όταν ένα ετοιμοθάνατο άστρο, που ονομάζεται λευκός νάνος, άρχισε να αποβάλλει τα εξωτερικά του στρώματα στο διάστημα, δημιουργώντας λαμπερούς δακτυλίους και διαστελλόμενα νέφη αερίων.
«Ως τελευταίος αποχαιρετισμός, ο θερμός πυρήνας ιονίζει τώρα, ή θερμαίνει, αυτό το αποβαλλόμενο αέριο, και το νεφέλωμα ανταποκρίνεται με την πολύχρωμη εκπομπή φωτός», έγραψε ο Roger Wesson, αστρονόμος στο Πανεπιστήμιο του Κάρντιφ, σε μια ανάρτηση στο ιστολόγιο της NASA σχετικά με τις τελευταίες παρατηρήσεις του τηλεσκοπίου για το Νεφέλωμα του Δακτυλίου. «Τίθεται το ερώτημα: Πώς ένα σφαιρικό άστρο δημιουργεί τόσο περίπλοκες και ευαίσθητες μη σφαιρικές δομές;».

Αριστερά Δακτυλιοειδές Νεφέλωμα από την κάμερα εγγύς υπέρυθρης ακτινοβολίας (Near Infrared Camera, NIRCam) και (δεξιά) από το όργανο MIRI (Mid-Infrared Instrument) – Πηγή: ESA/Webb

Το μυστήριο πίσω από το τόξο
Ο Wesson και η διεθνής ομάδα του με την ονομασία ESSENcE, που σημαίνει Evolved StarS and their Nebulae in the JWST Era, χρησιμοποίησαν την Near-Infrared Camera και το Mid-Infrared Instrument του James Webb προκειμένου να καταγράψουν λεπτομέρειες που θα μπορούσαν να τους βοηθήσουν να κατανοήσουν περισσότερα για το πώς εξελίσσονται τα πλανητικά νεφελώματα με την πάροδο του χρόνου.
«Η φωτεινή εικονική δακτυλιοειδής δομή του νεφελώματος αποτελείται από περίπου 20.000 επιμέρους συσσωματώματα πυκνού μοριακού αερίου υδρογόνου, καθένα από τα οποία έχει περίπου τη μάζα της Γης», έγραψε ο Wesson. Έξω από τον δακτύλιο υπάρχουν εξέχοντα ακανθώδη χαρακτηριστικά που δείχνουν μακριά από το ετοιμοθάνατο άστρο, τα οποία λάμπουν στο υπέρυθρο φως αλλά ήταν μόνο αμυδρά ορατά σε προηγούμενες εικόνες που ελήφθησαν από το διαστημικό τηλεσκόπιο Hubble. Η ομάδα πιστεύει ότι οι αιχμές προέρχονται από μόρια που σχηματίζονται στις πυκνές σκιές του δακτυλίου.
Οι εικόνες που ελήφθησαν με το όργανο μέσης υπέρυθρης ακτινοβολίας, που ονομάζεται επίσης MIRI, παρείχαν μια καθαρή, ευκρινή εικόνα ενός αχνού φωτοστέφανου έξω από τον δακτύλιο. «Εκπληκτική αποκάλυψη ήταν η παρουσία έως και δέκα κανονικά διατεταγμένων, ομόκεντρων χαρακτηριστικών μέσα σε αυτό το αμυδρό φωτοστέφανο», έγραψε ο Wesson.
Αρχικά, η ομάδα πίστευε ότι τα παρατηρούμενα τόξα σχηματίστηκαν καθώς το κεντρικό άστρο απελευθέρωσε τα εξωτερικά του στρώματα με την πάροδο του χρόνου. Αλλά χάρη στην ακρίβεια του τηλεσκοπίου, οι επιστήμονες πιστεύουν τώρα ότι κάπου αλλού μπορεί να οφείλονται τα τόξα μέσα στο φωτοστέφανο. «Όταν ένα μεμονωμένο αστέρι εξελίσσεται σε πλανητικό νεφέλωμα, δεν υπάρχει καμία διαδικασία που γνωρίζουμε να έχει τέτοια χρονική περίοδο», εξήγησε ο Wesson. «"Αντ' αυτού, αυτοί οι δακτύλιοι υποδηλώνουν ότι πρέπει να υπάρχει ένα συνοδευτικό άστρο στο σύστημα, το οποίο βρίσκεται σε τροχιά περίπου τόσο μακριά από το κεντρικό άστρο όσο ο Πλούτωνας από τον Ήλιο μας. Καθώς το άστρο που πέθαινε αποβάλλει την ατμόσφαιρά του, το συνοδό άστρο διαμόρφωσε την εκροή και τη σμίλεψε», κατέληξε.