Ένα άστρο πεθαίνει και αφήνει πίσω του έναν «κοσμικό εγκέφαλο» – Το μυστήριο στο κέντρο του νεφελώματος

Το Διαστημικό Τηλεσκόπιο James Webb κατέγραψε μία από τις πιο εντυπωσιακές και «νοητικές» εικόνες του έως σήμερα, απεικονίζοντας ένα νεφέλωμα που θυμίζει εγκέφαλο μέσα σε διαφανές κρανίο. Το φαινόμενο προέρχεται από ένα άστρο που πεθαίνει, αφήνοντας πίσω του ένα συναρπαστικό κοσμικό αποτύπωμα.

Το νεφέλωμα, γνωστό ως PMR 1, βρίσκεται περίπου 5.000 έτη φωτός μακριά, στον αστερισμό της Ιστίας (Vela). Πήρε το όνομά του από τους αστρονόμους Parker, Morgan και Russell, οι οποίοι το ανακάλυψαν στα τέλη της δεκαετίας του 1990, χρησιμοποιώντας το τηλεσκόπιο U.K. Schmidt στο Αυστραλιανό Αστρονομικό Παρατηρητήριο.

Όταν το Spitzer Space Telescope παρατήρησε το PMR 1 στο υπέρυθρο φως το 2013, η εικόνα του θύμιζε τόσο έντονα ανθρώπινο κρανίο που απέκτησε το ανεπίσημο προσωνύμιο «Exposed Cranium Nebula».

Η νέα ματιά του James Webb

Σήμερα, το James Webb Space Telescope (JWST) επανεξέτασε το PMR 1 με τα όργανα NIRCam και MIRI, αποκαλύπτοντας εντυπωσιακές λεπτομέρειες των εσωτερικών αερίων που σχηματίζουν τον «εγκέφαλο». Αυτά περιβάλλονται από ένα λεπτότερο περίβλημα υδρογόνου, που σχηματίζει το «κρανίο».

Το εξωτερικό αυτό στρώμα πιστεύεται ότι εκτοξεύθηκε πρώτο από το άστρο στο κέντρο του νεφελώματος και έχει πλέον ψυχρανθεί σημαντικά, σε αντίθεση με τα θερμότερα ιονισμένα αέρια του εσωτερικού που εκλύθηκαν αργότερα.

Μια χαρακτηριστική σχισμή στη μέση του νεφελώματος μοιάζει να χωρίζει τον «εγκέφαλο» σε δύο λοβούς. Οι επιστήμονες εκτιμούν ότι μπορεί να προήλθε από πολικούς πίδακες του ετοιμοθάνατου άστρου, κάτι που φαίνεται καθαρά στην εικόνα του MIRI, όπου ιονισμένο αέριο διαφεύγει μέσα από το περίβλημα υδρογόνου.

Το μυστήριο του άστρου στο κέντρο

Το μεγάλο ερώτημα αφορά τη φύση του κεντρικού άστρου. Όταν το PMR 1 ανακαλύφθηκε, τα χαρακτηριστικά της εκπομπής του παρέπεμπαν σε άστρο τύπου Wolf–Rayet, μια από τις πιο ασταθείς και μαζικές κατηγορίες άστρων. Τα άστρα αυτά αποβάλλουν τεράστιες ποσότητες ύλης μέσω ισχυρών ρευμάτων ακτινοβολίας, πολύ πιο έντονων από τον ηλιακό άνεμο του Ήλιου.

Η ύλη που εκτοξεύεται σχηματίζει ένα νεφέλωμα Wolf–Rayet, πριν το ίδιο το άστρο καταλήξει σε υπερκαινοφανή (supernova). Ωστόσο, η παρουσία ενός τέτοιου άστρου μέσα στο PMR 1 – ή στο «δίδυμό» του PMR 2 – δεν έχει ακόμη επιβεβαιωθεί.

Πιθανή εναλλακτική εξήγηση

Ανοιχτό παραμένει το ενδεχόμενο το Exposed Cranium Nebula να είναι τελικά ένα κοινό πλανητικό νεφέλωμα, που προήλθε από ένα λιγότερο μαζικό άστρο, παρόμοιο με τον Ήλιο. Ένα τέτοιο άστρο, στο στάδιο του ερυθρού γίγαντα, αποβάλλει τα εξωτερικά του στρώματα, αφήνοντας πίσω του έναν πυρήνα που θα μετατραπεί σε λευκό νάνο.