Da quando è stato messo in orbita, il telescopio spaziale James Webb ha immortalato numerosi oggetti celesti dalla forma bizzarra. A questo vasto catalogo si aggiunge ora il più “cerebrale” di tutti: Pmr 1, una nebulosa planetaria la cui forma ricorda un cervello racchiuso nella scatola cranica, da cui il soprannome di Exposed Cranium Nebula – nebulosa “cranio esposto”.
Situata a circa 5mila anni luce da noi nella costellazione della Vela, la nube di gas e polveri è stata immortalata per la prima volta oltre dieci anni fa dall’ormai pensionato telescopio spaziale Spitzer. Le nuove immagini di Webb ne rivelano ora dettagli inediti, accentuandone l’aspetto “encefalico”.
Le immagini nel vicino e medio infrarosso della nebulosa “cranio esposto” catturate dagli strumenti NirCam (a sinistra) e Miri (a destra) del telescopio spaziale James Webb. Lo strumento NirCam rivela più stelle e galassie di sfondo, mentre Miri evidenzia il bagliore del gas e della polvere cosmica, esaltando le dinamiche dell’espulsione di materiale. Crediti: Nasa, Esa, Csa, Stsci; Processamento dell’immagine: Joseph DePasquale (Stsci)
Pmr 1 è il prodotto di una stella prossima alla fine del proprio ciclo vitale. In questo stadio evolutivo, man mano che il combustibile nucleare si esaurisce, l’astro espelle progressivamente i suoi strati più esterni: un processo dinamico e, su scala cosmica, relativamente rapido. Il telescopio James Webb ha catturato un’istantanea di questa fase di transizione, offrendo uno sguardo ravvicinato alla nube che la stella morente sta scolpendo attorno a sé.
Osservata nel vicino e nel medio infrarosso con gli strumenti NirCam e Miri, la nebulosa mostra una struttura sorprendentemente complessa. Si distinguono chiaramente un guscio esterno, il “cranio”, composto principalmente da idrogeno e derivante dell’espulsione degli strati più esterni della stella progenitrice. E un guscio interno, il “cervello”, più strutturato – dai toni arancioni nelle immagini NirCam e biancastri nelle immagini Miri – composto da elementi più pesanti e modellato da episodi di perdita di massa stellare successivi e più turbolenti. Visibile in entrambe le lunghezze d’onda osservate da Webb, c’è poi una lunga banda scura verticale che attraversa il centro della nebulosa, dividendola idealmente in due emisferi, destro e sinistro, che definiscono l’aspetto cerebrale dell’oggetto cosmico. Secondo gli scienziati, potrebbe trattarsi della firma di un getto bipolare emesso dalla stella: un flusso di materia espulso in direzioni opposte, capace di scavare e ridefinire la struttura del gas circostante. La prova di ciò è particolarmente evidente nella parte superiore dell’immagine della nebulosa ottenuta dallo strumento Miri, dove sembra che il gas interno venga spinto verso l’esterno.
Il destino finale della stella che sta generando la nube dipenderà dalla sua massa. Se questa è sufficientemente massiccia (oltre otto masse solari) potrebbe concludere la propria esistenza con una spettacolare esplosione di supernova, lasciando dietro di sé una stella a neutroni o un buco nero di massa stellare. Se invece la sua massa fosse paragonabile a quella del Sole, l’astro continuerà a perdere materia fino a quando, ormai spogliato di tutti i suoi strati, non rimarrà soltanto il nucleo: un denso e caldo ammasso di materia che si contrae in una nana bianca, destinata a raffreddarsi lentamente nel corso di miliardi di anni.