תמונת אינפרה־אדום חדשה של NGC 2392 מציגה בועה של גז מיונן, טבעות וגושי אבק דמויי שביטים סביב ליבה לוהטת של כוכב גוסס. הערפילית צפויה להתפזר בתוך כ־10,000 שנה
טלסקופ החלל ג׳יימס ווב צילם את NGC 2392, ערפילית פלנטרית המכונה „ערפילית האריה”. התמונה משלבת תצפיות באינפרה־אדום קרוב ובינוני וחושפת מבנים צפופים של אבק לצד גז מיונן.
במרכז הערפילית נמצאת הליבה הלוהטת שנותרה מכוכב גוסס. בתמונה היא נראית כנקודת אור קטנה, הדומה לאפו של האריה. סביבה משתרעות טבעות, בועות, קנוקנות וגושי אבק היוצרים יחד מבנה המזכיר פנים ורעמה.
מדובר בפרסום תמונה והסבר מדעי של ESA/Webb, ולא בהודעה על מאמר מחקר חדש שעבר ביקורת עמיתים.
ערפילית פלנטרית שאינה קשורה לכוכבי לכת
NGC 2392 נמצאת בקבוצת הכוכבים תאומים, במרחק של כ־5,000 שנות אור מכדור הארץ, לפי נתוני נאס״א. ויליאם הרשל זיהה אותה כבר ב־1787.
למרות שמה, ערפילית פלנטרית אינה קשורה לכוכבי לכת. זהו שם היסטורי לעצמים שנראו עגולים ומטושטשים בטלסקופים מוקדמים והזכירו לאסטרונומים דיסקות של כוכבי לכת.
ערפילית כזאת נוצרת כאשר כוכב בעל מסה נמוכה או בינונית מגיע לשלב מאוחר בהתפתחותו. לאחר שהתגובות הגרעיניות בליבתו משתנות, הכוכב נעשה בלתי יציב ופולט את שכבותיו החיצוניות. החומר הנפלט מתפשט ויוצר מעטפות של גז ואבק.
הליבה החשופה נותרת חמה מאוד. הקרינה שלה מייננת את הגז שנפלט וגורמת לערפילית לזהור. בהמשך תהפוך הליבה לננס לבן המתקרר בהדרגה.
תהליך דומה נראה גם בערפילית הטבעת שצילם ווב, שנוצרה אף היא מחומר שהשיל כוכב בשלבי חייו האחרונים.
האבל ראה את האריה באור נראה
טלסקופ החלל האבל צילם את NGC 2392 בינואר 2000 באמצעות המצלמה הפלנטרית רחבת־השדה 2. התמונה באור נראה חשפה אזור פנימי בהיר ומעטפת חיצונית ובה עצמים דמויי שביטים.
התצפיות הראו שהערפילית אינה כדור פשוט. היא כוללת שתי אונות אליפטיות של חומר, שאחת מהן נמצאת לפני האחרת מנקודת המבט שלנו. טבעת צפופה של חומר סביב קו המשווה של הכוכב עשויה להשפיע על כיוון התפשטות הגז.
ווב אינו מחליף את התמונה של האבל אלא מוסיף לה מידע בתחומי אורכי גל אחרים. מצלמת NIRCam צופה באינפרה־אדום הקרוב, ואילו MIRI מתמקד באינפרה־אדום הבינוני. תחומים אלה רגישים במיוחד לאבק, למימן מולקולרי ולמבנים שקשה להבחין בהם באור נראה.
פני האריה עשויים מגז מיונן
הליבה המרכזית חמה כל כך עד שהקרינה שלה מייננת את המימן שסביבה. כך נוצרת בועה של גז מיונן המהווה, בדימוי החזותי, את „פניו” של האריה.
הבועה אינה חלקה. היא מכילה חללים, טבעות, מעטפות וקנוקנות. ככל שהיא מתפשטת היא סוחפת חומר ופוגעת בחלק מגרגרי האבק שבדרכה.
אסטרונומים עדיין מנסים להבין כיצד פעולת הרוח והקרינה של הליבה המרכזית יוצרת מערכות מורכבות כל כך. טבעות ומעטפות לא־סימטריות נצפו בערפיליות פלנטריות נוספות, ולעיתים כוכב מלווה מסייע בעיצובן. לדוגמה, ערפילית כדור הבדולח מקיפה מערכת בינארית.
„רעמה” של אבק ששרד
ה„רעמה” בתמונה היא החלק הפנימי של מעטפת אבק המוארת בידי הליבה המרכזית. לאורך שולי המעטפת נראים גושים צפופים בעלי זנבות דמויי שביטים.
הגושים הצליחו לשרוד עד כה למרות הקרינה החזקה. צפיפותם מאפשרת להם לחסום חלק מהקרינה ולהגן על החומר שמאחוריהם. בתמונה המשולבת נראים גם גושים של מימן מולקולרי.
מבנים דמויי זנבות שביטים נראו כבר בתצלום האבל. תצפיות האינפרה־אדום של ווב מאפשרות להבחין טוב יותר בהרכב האבק ובפיזורו.
ווב חשף מבנים דומים של חומר סביב כוכבים גוססים גם בערפילית PMR 1, המזכירה מוח בתוך גולגולת.
הצבעים בתמונה אינם הצבעים שהעין הייתה רואה
התמונה המשולבת כוללת מדידות בכמה אורכי גל שאינם נראים לעין האנושית. צבעים נראים הוקצו לנתונים כדי להבדיל בין מסננים, חומרים ומבנים.
נתוני NIRCam כוללים אורכי גל של 1.15, 1.87, 2.12 ו־3.35 מיקרון. בין היתר הם עוקבים אחר מימן מיונן, מימן מולקולרי וחומרים המכילים מולקולות פחמניות.
לנתונים אלה צורפה תצפית MIRI באורך גל של כ־10 מיקרון, הרגישה במיוחד לסיליקטים ולאבק. לכן אין לראות בצבע הסגול־כחול של ה„רעמה” ייצוג של צבעה הטבעי לעין.
רגע קצר בחייו של כוכב
הגז והאבק המרכיבים את NGC 2392 עוצבו במשך אלפי שנים, והם ממשיכים להתרחק מן הליבה המרכזית. התמונה של ווב מקפיאה רגע אחד בתוך תהליך מתמשך.
לפי ESA, הערפילית צפויה להתפזר בתוך כ־10,000 שנה. זהו פרק זמן קצר יחסית להתפתחות כוכבים, הנמשכת מיליונים או מיליארדים של שנים.
לאחר שהגז יתפזר, הליבה תישאר כננס לבן. גם ננסים לבנים אינם תמיד עצמים שקטים לחלוטין: אסטרונומים תיעדו, למשל, גל הלם בלתי מוסבר סביב מערכת המכילה ננס לבן.
החומר שפלט הכוכב לא ייעלם. הוא יתערבב בהדרגה בתווך הבין־כוכבי ועשוי להשתתף בדורות עתידיים של כוכבים ומערכות פלנטריות.
שאלות ותשובות
מהי ערפילית פלנטרית?
מעטפת מתפשטת של גז ואבק שכוכב בעל מסה נמוכה או בינונית פלט בשלב מאוחר של חייו. השם היסטורי ואינו מצביע על קשר לכוכבי לכת.
מדוע NGC 2392 מכונה ערפילית האריה?
המבנה הפנימי מזכיר פני אריה, מעטפת האבק החיצונית נראית כמו רעמה והליבה הבהירה במרכז מזכירה אף קטן.
מה מוסיפות תצפיות ווב לתמונה של האבל?
האבל צפה בערפילית בעיקר באור נראה. NIRCam ו־MIRI של ווב מבחינים באור אינפרה־אדום, החושף גושי אבק, מימן מולקולרי ואזורים של גז מיונן.
האם צבעי התמונה הם צבעיה הטבעיים של הערפילית?
לא. אור אינפרה־אדום אינו נראה לעין, ולכן מעבדי התמונה הקצו צבעים נראים לנתונים מאורכי הגל השונים.
לפרסום המקורי: הודעת התמונה של ESA/Webb, תצלום האבל והמידע ההיסטורי של נאס״א
עוד בנושא באתר הידען
- מסלע יבש ועד חומר עשיר במים: DESI ניתח שרידי כוכבי לכת סביב כוכבים מתים
- טלסקופ החלל רומן תודלק ומוכן לשיגור ב־30 באוגוסט
- טלסקופ ג'מיני חשף את ערפילית כדור הבדולח: אור מכוכב גוסס שהחל את דרכו אלינו לפני כ־1,500 שנה
- שיגור טלסקופ החלל רומן שיחפש כוכבי לכת חוץ שמשיים עשוי להתקיים כבר בספטמבר 2026
- נאס״א שיגרה את טלסקופ החלל הזעיר פנדורה לחקר אטמוספרות של 20 כוכבי לכת חוץ שמשיים
