Η εκρηκτική ομορφιά ενός ετοιμοθάνατου άστρου. Butterfly Emerges from Stellar Demise in Planetary Nebula NGC 6302

Το Νεφέλωμα της Πεταλούδας βρίσκεται σε απόσταση 3.800 ετών φωτός και έχει διάμετρο δύο έτη φωτός. This ESA image of the week shows the remains of dying star that was once about five times the mass of the Sun. Known as the Butterfly Nebula, it lies within the Milky Way galaxy roughly 3,800 light-years away in the constellation Scorpius. Credit: NASA, ESA, and the Hubble SM4 ERO Team

Αυτό το ουράνιο σώμα μοιάζει με λεπτεπίλεπτη πεταλούδα. Απέχει όμως πολύ από το να χαρακτηριστεί γαλήνιο. Τα φτερά της πεταλούδας είναι στην πραγματικότητα υπέρθερμα σύννεφα αερίου που εκτίναξε στο Διάστημα ένα μεγάλο άστρο στα τελικά στάδια της ζωής του. Το αέριο κινείται προς τα έξω με ταχύτητα σχεδόν ενός εκατομμυρίου χιλιομέτρων την ώρα.

Η εικόνα του διαστημικού τηλεσκοπίου Hubble δείχνει το Νεφέλωμα της Πεταλούδας, ή NGC 6302, το κατάλοιπο ενός ετοιμοθάνατου άστρου που βρίσκεται σε απόσταση 3.800 ετών φωτός, στην κατεύθυνση του αστερισμού του Σκορπιού.

Κοσμικά πέπλα

While this image is beautiful in its own right, the mix of colors actually tells us a lot about physical conditions within the nebula. The red edges of the butterfly wings represent areas that emit light from the element nitrogen, due to the relatively low temperatures there. Conversely the white splashes closer to the nebula’s center pinpoint light emitted by the element sulfur, marking regions of higher temperature and colliding gases closer to the central star. This hot gas was expelled from the star and collided with slower-moving gas in its path, creating rippling shock waves through the nebula. An example of such a shock wave can be seen in the well-defined white blob towards the top right of the image. Other colors identify emission from oxygen, helium and hydrogen gases. The observations making up this composite image were taken in optical and ultraviolet light on 27 July 2009, using Hubble’s Wide Field Camera 3. The Principal Investigators for the observing program are K. Noll , H. Bond and B. Balick. Source: ESA, Hubble Space Telescope

Τα πλανητικά νεφελώματα είναι πέπλα αερίου και σκόνης που τυλίγουν ορισμένα ετοιμοθάνατα άστρα. Το Νεφέλωμα της Πεταλούδας είναι ένα «διπολικό πλανητικό νεφέλωμα». Το χαρακτηριστικό σχήμα του, χωρισμένο σε δύο λοβούς, οφείλεται στο γεγονός ότι τα αέρια που εκτοξεύει το άστρο μπορούν να δραπετεύσουν πιο εύκολα από τους πόλους από ό,τι από τον ισημερινό.

Στο κέντρο του πολύχρωμου σχηματισμού βρίσκεται ένα άστρο που κάποτε είχε μάζα πέντε φορές μεγαλύτερη από του Ήλιου. Όταν τα πυρηνικά καύσιμά του άρχισαν να εξαντλούνται, το άστρο μετατράπηκε σε κόκκινο γίγαντα, με διάμετρο 1.000 φορές μεγαλύτερη από τη διάμετρο του Ήλιου.

Στην επόμενη φάση, τα εξωτερικά στρώματα του κόκκινου γίγαντα εκτινάχθηκαν βίαια στο Διάστημα. Ένα μέρος αυτού του υλικού εκτοξεύτηκε από τον ισημερινό του άστρου με σχετικά χαμηλή ταχύτητα, γύρω στα 32.000 χιλιόμετρα την ώρα, και σχημάτισε έναν δακτύλιο σε σχήμα ντόνατ. Ο δακτύλιος οποίος κρύβει σήμερα το ίδιο το άστρο, μπλοκάρει τη ροή αερίων προς τα έξω, και δημιουργεί έτσι το χαρακτηριστικό σχήμα κλεψύδρας.

Το υπόλοιπο υλικό του κόκκινου γίγαντα εκτινάχθηκε κατακόρυφα στο επίπεδο του ισημερινού, με πολύ υψηλότερη ταχύτητα από ό,τι το υλικό που προήλθε από τον ισημερινό, και σχημάτισε τα φτερά της πεταλούδας πάνω από τους πόλους του άστρου.  Το άστρο ανέβασε στη συνέχεια θερμοκρασία, οπότε εκτίναξε ένα σύννεφο φορτισμένων σωματιδίων, το οποίο άλλαξε με τη σειρά του το σχήμα των φτερών.

Το νεφέλωμα

Η «πεταλούδα» όπως διακρίνεται σήμερα έχει πλάτος πάνω από δύο έτη φωτός, ενώ το αθέατο κεντρικό άστρο, ένα από τα θερμότερα του Γαλαξία, εκτιμάται ότι έχει επιφανειακή θερμοκρασία πάνω από 220.000 βαθμούς Κελσίου.

Ολόκληρο το νεφέλωμα είναι ορατό λόγω της ισχυρής υπεριώδους ακτινοβολίας του άστρου, η οποία αναγκάζει το αέριο να λάμπει. Τα χρώματα της εικόνας αντιστοιχούν σε εκπομπή ακτινοβολίας από διαφορετικά χημικά στοιχεία όπως το υδρογόνο, το θείο το οξυγόνο και το άζωτο.