Poprvé v historii: Teleskop Jamese Webba objevil suchý led v mlhovině Motýl

Mezinárodní tým astronomů využil Vesmírný dalekohled Jamese Webba (JWST) k pozorování komplexní planetární mlhoviny známé jako NGC 6302.

Mezinárodní tým astronomů využil Vesmírný dalekohled Jamese Webba (JWST) k pozorování komplexní planetární mlhoviny známé jako NGC 6302. Tato pozorování vedla k objevu suchého ledu (oxidu uhličitého) v této mlhovině, což je vůbec poprvé, co byl suchý led v planetární mlhovině detekován.

Planetární mlhoviny (PN) jsou rozpínající se obaly plynu a prachu, které byly vyvrženy hvězdou během jejího vývoje z hvězdy hlavní posloupnosti na červeného obra nebo bílého trpaslíka. Jsou poměrně vzácné, ale pro astronomy jsou důležité při zkoumání složení mezihvězdného média.

Komplexní chemie Motýlí mlhoviny

Mlhovina NGC 6302, přezdívaná Motýlí mlhovina nebo Hmyzí mlhovina, je bipolární planetární mlhovina nacházející se přibližně 3 400 světelných let daleko v souhvězdí Štíra. Mlhovina má poloměr nejméně 1,5 světelného roku a vykazuje jasné bipolární laloky orientované východ-západ, které jsou rozděleny masivním prachovým torusem. Předchozí pozorování NGC 6302 odhalila přítomnost methylového kationtu (CH3+), který je klíčovým hnacím motorem organické chemie. Některé studie navíc zjistily široké rozšíření polycyklických aromatických uhlovodíků (PAH) v NGC 6302.

Tyto dva nálezy naznačují, že prostředí NGC 6302 podporuje bohaté chemické procesy, a proto je obzvláště zajímavou laboratoří pro zkoumání některých komplexních chemických cest v planetárních mlhovinách. Proto se skupina astronomů pod vedením Charmi Bhatt z University of Western Ontario v Kanadě rozhodla dále prozkoumat chemické složení NGC 6302. Pro tento účel použili přístroj MIRI (Mid-Infrared Instrument) dalekohledu JWST.

Pozorování provedená spektrometrem MIRI se středním rozlišením (MRS) odhalila jasné absorpční rysy v rozsahu 14,8–15,2 µm, odpovídající plynnému oxidu uhličitému. Další zkoumání odhalila dva klíčové znaky suchého ledu v prachovém toru NGC 6302: mělkou, širokou absorpci mezi 14,9–15,15 µm a druhou absorpci mezi 15,2–15,3 µm.

Astronomové zdůrazňují, že detekce ledu oxidu uhličitého v NGC 6302 představuje první identifikaci ledové složky těkavější než voda v jakékoli planetární mlhovině. Poznamenávají, že ačkoli jsou molekulární ledy hojné v chladných, stíněných prostředích, včetně hustých molekulárních mračen, obalů mladých hvězdných objektů a protoplanetárních disků, prostředí planetárních mlhovin jsou obecně nepřátelská vůči křehkým molekulárním druhům a ledům kvůli intenzivnímu ultrafialovému záření. To činí jejich detekci jedinečnou.

Podle studie se poměr plynu k ledu v NGC 6302 výrazně liší od poměru pozorovaného u mladých hvězdných objektů. To naznačuje odlišný mechanismus tvorby nebo zpracování ledu ve vyvinutých hvězdných prostředích. Autoři studie shrnují výsledky a zdůrazňují potřebu pozorování planetárních mlhovin s vysokým prostorovým rozlišením, která by omezila jejich chemické cesty, teplotní strukturu a mechanismy zpracování ledu. To bude zásadní pro zjištění, zda je chemie ledu běžná v hustých torech planetárních mlhovin.