De James Webb-ruimtetelescoop heeft nieuwe details onthuld in de kern van de Vlindernevel, een van de best bestudeerde planetaire nevels in ons sterrenstelsel. De nieuwe ontdekkingen zijn zopas gepubliceerd in het Britse wetenschappelijke tijdschrift Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
De Vlindernevel, een planetaire nevel op ongeveer 3.400 lichtjaar afstand van de aarde in het sterrenbeeld Schorpioen, is eerder al in beeld gebracht door de Hubble-telescoop. Zulke planetaire nevels ontstaan wanneer sterren met een massa tussen ongeveer 0,8 en 8 keer de massa van de zon, het grootste deel van hun massa afwerpen aan het einde van hun leven.
In tegenstelling tot de naam hebben planetaire nevels niets met planeten te maken: de verwarring bij de naamgeving begon een paar honderd jaar geleden, toen astronomen meldden dat de nevels rond leken, net als planeten. Toch zijn veel van die nevels helemaal niet rond. Zo is de Vlindernevel een bipolaire nevel, met twee lobben die zich in tegengestelde richting verspreiden die lijken op vleugels van een vlinder.
Centrale ster
De nieuwe afbeelding van de Webb-telescoop zoomt in op het centrum van de Vlindernevel, namelijk de torus, een donutvormige band van stofrijk gas. Onderzoekers die de Webb-gegevens analyseerden, onder wie Peter van Hoof van de Koninklijke Sterrenwacht van België en Joris Blommaert van de VUB, ontdekten op die manier veel informatie over de atomen en moleculen in de nevel.
Zo werd voor het eerst de locatie van de centrale ster van de Vlindernevel vastgesteld, omdat een eerder onopgemerkte stofwolk eromheen de ster onzichtbaar maakt bij optische golflengten, waarmee de Hubble-telescoop werkt. Met een temperatuur van ongeveer 220.000 graden Celsius is het een van de heetste bekende centrale sterren in een planetaire nevel in ons sterrenstelsel. De hete ster is verantwoordelijk voor de indrukwekkende gloed van de Vlindernevel.
Uit de nieuwe data blijkt ook dat de torus is samengesteld uit kristallijne silicaten, zoals kwarts, en onregelmatig gevormde stofdeeltjes. Die hebben een grootte van ongeveer een miljoenste van een meter – groot, voor kosmisch stof – wat aangeeft dat ze al lange tijd groeien.
Ringachtige structuren
Het onderzoeksteam ontdekte ook dat licht wordt uitgezonden door koolstofhoudende moleculen die bekendstaan als polycyclische aromatische koolwaterstoffen, of PAK’s. Die vormen platte, ringachtige structuren, net als de honingraatvormen die in bijenkorven worden aangetroffen. Op aarde worden PAK’s vaak aangetroffen in rook van kampvuren, uitlaatgassen van auto’s of verbrande toast. Het is mogelijk het allereerste bewijs van PAK’s in een planetaire nevel.
De James Webb is de grootste en krachtigste telescoop die ooit in de ruimte is gelanceerd. Het is een internationale samenwerking tussen het Amerikaanse NASA, het Europese ESA en het Canadese CSA. Wetenschappers van de Koninklijke Sterrenwacht van België zijn betrokken bij verschillende onderzoeksprojecten met behulp van de telescoop.