Svemirski teleskop James Webb snimio je dosad najjasniji infracrveni pogled na NGC 2392, planetarnu maglicu poznatu kao Maglica Lav. Nova fotografija pokazuje kako vrući bijeli patuljak u njezinu središtu i dalje ionizira plin, uništava dio prašine i mijenja strukturu ostataka zvijezde koja je počela umirati prije nekoliko tisuća godina.
Na prvi pogled ova maglica izgleda gotovo pravilno i simetrično. U njezinu se središtu nalazi svijetla točka okružena ružičastim i ljubičastim prstenovima, dok se dalje prema rubovima prostire širok sloj plina i prašine koji je maglici dao prepoznatljiv izgled lavlje glave i grive.
Webb sada taj prizor prikazuje detaljnije nego ijedan teleskop prije njega. Kombiniranjem podataka kamere NIRCam, koja promatra blisko infracrveno područje, i instrumenta MIRI za srednje infracrvene valne duljine dobivena je slika na kojoj se jasno razdvajaju slojevi ioniziranog plina, nakupine prašine i strukture nastale dugotrajnim izbacivanjem materijala iz nekadašnje zvijezde.
Hubble je istu maglicu detaljno snimio još 2000. godine u vidljivoj svjetlosti. Tada su se posebno isticale neobične strukture nalik kometima, s gustim “glavama” i repovima usmjerenima od središnje zvijezde. Webbova infracrvena opažanja sada pokazuju od čega se dio tih struktura sastoji i kako opstaju unutar vrlo agresivnog okoliša.
Planetarna maglica nastala je nakon smrti zvijezde
Unatoč nazivu, planetarna maglica nema veze s nastankom planeta. Riječ je o relativno kratkoj završnoj fazi života zvijezda koje nemaju dovoljno veliku masu da eksplodiraju kao supernove.
Kada takva zvijezda potroši gorivo potrebno za nuklearne reakcije u jezgri, postaje nestabilna, širi se i postupno odbacuje vanjske slojeve. Izbačeni plin i prašina šire se u okolni prostor, dok iza njih ostaje vrlo vruća i gusta jezgra zvijezde, bijeli patuljak. Njegovo intenzivno zračenje zatim osvjetljava i ionizira izbačeni materijal, stvarajući planetarnu maglicu.
Kod NGC 2392 nekadašnja zvijezda bila je bogata kisikom. Bijeli patuljak koji je ostao u središtu dovoljno je vruć da ionizira vodik u okolnom plinu i stvara mjehur koji se neprestano širi prema van. Taj unutarnji dio na Webbovoj snimci oblikuje strukturu koja podsjeća na lice lava.
Širenje plina istodobno uništava prašinu na koju nailazi. Time se objašnjava dio šupljina, prstenova i slojeva vidljivih oko središta, ali potpuni nastanak te složene geometrije još nije objašnjen. Slične višestruke ljuske i prstenovi pojavljuju se i u drugim planetarnim maglicama te ostaju predmet istraživanja.
Webb vidi prašinu koja je preživjela snažno zračenje
Najveća razlika između Webbove i Hubbleove slike dolazi iz valnih duljina na kojima teleskopi promatraju svemir. Hubble je NGC 2392 prikazao u vidljivoj svjetlosti, dok Webb u infracrvenom području može mnogo jasnije izdvojiti hladniju prašinu i pojedine vrste plina.
Na kombiniranoj snimci NIRCam-a i MIRI-ja kompaktne nakupine prašine pojavljuju se u crvenim i narančastim tonovima. Dio žutih struktura povezan je s molekularnim vodikom, dok se oko unutarnjih dijelova maglice vidi izmaglica ioniziranog plina. Webbova fotografija nastala je iz opažanja na više infracrvenih valnih duljina, uključujući 1,15, 1,87, 2,12, 3,35 i 10 mikrometara.
Posebno su zanimljive guste nakupine prašine na rubovima takozvane grive. One su dovoljno kompaktne da su dosad preživjele zračenje bijelog patuljka. Istodobno štite materijal koji se nalazi iza njih, pa se prema van protežu strukture nalik repovima kometa.
Kozmos.hr je ranije detaljno objasnio što su planetarne maglice i zašto njihov povijesni naziv nema veze s planetima. Webb je već pokazao koliko infracrvena opažanja mogu promijeniti naš pogled na takve objekte. U Maglici Južni Prsten otkrio je skrivenu strukturu plina i molekula, dok je u drugoj planetarnoj maglici prvi put otkrio suhi led.
Lavlji oblik neće trajati još dugo
Današnji izgled NGC 2392 rezultat je procesa koji traje nekoliko tisuća godina. Bijeli patuljak nastavlja zagrijavati plin, mjehur ioniziranog vodika nastavlja se širiti, a prašina i ostali izbačeni materijal postupno se udaljavaju od središta. Webb je snimio samo jedan trenutak u tom stalnom procesu promjene.
Astronomi procjenjuju da će se prepoznatljiva struktura Maglice Lav raspršiti za približno 10.000 godina. Na kozmičkoj ljestvici to je vrlo kratko razdoblje. Plin će se postupno stopiti s međuzvjezdanim prostorom, dok će u središtu ostati bijeli patuljak, konačni ostatak nekadašnje zvijezde.
Nova Webbova fotogrfija pokazuje kako se materijal koji je zvijezda izbacila tijekom svoje smrti i dalje mijenja pod djelovanjem preostale jezgre te omogućuje astronomima da mnogo preciznije proučavaju jednu od posljednjih faza života zvijezda sličnih Suncu.
