Kính thiên văn không gian James Webb đã phóng tầm nhìn vào tinh vân Helix để cung cấp một góc nhìn cận cảnh về viễn cảnh có thể xảy ra đối với chính Mặt Trời và hệ hành tinh của chúng ta trong tương lai. Trong hình ảnh có độ phân giải cao của Webb, cấu trúc của lớp khí bị đẩy ra từ một ngôi sao đang chết dần hiện lên rõ nét. Hình ảnh cho thấy cách mà các ngôi sao tái chế vật chất của chúng trở lại vũ trụ, gieo mầm cho các thế hệ sao và hành tinh tiếp theo, khi NASA tiếp tục khám phá những bí ẩn của vũ trụ và vị trí của chúng ta trong đó.
Trong hình ảnh do NIRCam (camera cận hồng ngoại) của Webb ghi lại, các cột khí trông giống như những sao chổi với đuôi kéo dài tạo thành một vòng tròn quanh khu vực bên trong của lớp vỏ khí đang mở rộng. Tại đây, những cơn gió nóng bỏng từ khí nóng di chuyển nhanh, phát ra từ ngôi sao đang chết, va chạm vào các lớp khí và bụi lạnh hơn, di chuyển chậm hơn - vốn được phóng ra trong giai đoạn sớm hơn của vòng đời ngôi sao, từ đó tạo nên cấu trúc đáng kinh ngạc của tinh vân.
Tinh vân Helix nổi tiếng đã được chụp ảnh bởi nhiều kính thiên văn trên mặt đất và trong không gian trong gần hai thế kỷ kể từ khi nó được phát hiện. Góc nhìn cận hồng ngoại của Webb đưa các nút khí đặc trưng này lên phía trước nổi bật hơn so với hình ảnh mờ ảo từ kính thiên văn không gian Hubble, đồng thời độ phân giải cao hơn giúp làm sắc nét các chi tiết so với ảnh chụp trước đây từ kính thiên văn không gian Spitzer (nay đã ngừng hoạt động). Ngoài ra, góc nhìn mới trong vùng cận hồng ngoại cho thấy rõ sự chuyển tiếp giữa khí nóng nhất và khí lạnh nhất khi lớp vỏ tinh vân mở rộng ra từ sao lùn trắng trung tâm.
Hình ảnh tinh vân Helix chụp từ kính thiên văn mặt đất ở dại khả kiến và hồng ngoại (trái) cho thấy toàn cảnh tinh vân hành tinh, với khung hình nhỏ đánh dấu khu vực quan sát của Webb (phải). Nguồn: ESO, VISTA, NASA, ESA, CSA, STScI, J. Emerson (ESO); Ghi nhận: CASU
Một sao lùn trắng rực sáng phần lõi còn sót lại của ngôi sao đang chết nằm ngay trung tâm tinh vân, ngoài phạm vi khung hình của ảnh Webb. Bức xạ mạnh mẽ của nó chiếu sáng lớp khí xung quanh, tạo nên một cầu vồng gồm khí ion hóa nóng gần sao lùn trắng nhất, hydro phân tử mát hơn ở các lớp xa hơn, và các túi bảo vệ nơi các phân tử phức tạp hơn có thể bắt đầu hình thành bên trong các đám mây bụi. Sự tương tác này rất quan trọng, vì đây chính là vật liệu thô có thể tạo nên các hành tinh mới trong những hệ sao khác.
Trong ảnh của Webb về tinh vân Helix, màu sắc đại diện cho nhiệt độ và thành phần hóa học. Màu xanh dương đánh dấu vùng khí nóng nhất trong trường quan sát này, được kích thích bởi bức xạ tử ngoại mạnh phát ra từ sao lùn trắng. Xa hơn, khí nguội dần chuyển sang vùng vàng, nơi các nguyên tử hydro kết hợp thành phân tử. Ở các rìa ngoài, tông màu đỏ theo dõi vật chất lạnh nhất, nơi khí bắt đầu loãng ra và bụi có thể bắt đầu hình thành. Cùng nhau, những dải màu này thể hiện “hơi thở cuối cùng” của một ngôi sao đang biến đổi thành các thành phần nguyên liệu thô cho những thế giới mới, góp phần làm phong phú thêm tri thức từ Webb về nguồn gốc của các hành tinh.
Các nghiên cứu trước đây của Spitzer về tinh vân Helix từng gợi ý về khả năng hình thành các phân tử phức tạp, nhưng độ phân giải của Webb cho thấy cách các phân tử này thực sự hình thành trong các khu vực được che chắn. Trong ảnh Webb, bạn có thể tìm thấy những khoảng tối giữa các vùng phát sáng màu cam và đỏ, đó chính là nơi điều kỳ diệu diễn ra.
Video so sánh các hình ảnh tinh vân Helix từ ba kính thiên văn không gian: hình ảnh quang học từ Hubble, góc nhìn hồng ngoại từ Spitzer, và hình ảnh cận hồng ngoại có độ phân giải cao từ Webb.
Nguồn: NASA, ESA, CSA, STScI, Alyssa Pagan (STScI); Ghi nhận: NASA/JPL-Caltech, ESO, VISTA, CASU, Joseph Hora (CfA), J. Emerson (ESO)
Tinh vân Helix nằm cách Trái Đất khoảng 650 năm ánh sáng trong chòm sao Aquarius. Nhờ khoảng cách tương đối gần và hình dạng đặc trưng giống như “Mắt của Sauron,” nó từ lâu đã là mục tiêu yêu thích của cả những người quan sát bầu trời nghiệp dư lẫn các nhà thiên văn học chuyên nghiệp.
R.T
Theo NASA
