Nebulosa de l’ull de gat vista en 3D


Nebulosa d'ull de gat vista en 3D

Una comparació paral·lela del model tridimensional de la nebulosa de l’ull de gat creat per Clairmont i la nebulosa de l’ull de gat fotografiat pel telescopi espacial Hubble. Crèdits: Ryan Clairmont (esquerra), NASA, ESA, HEIC i The Hubble Heritage Team (STScI/AURA) (dreta)

Els investigadors han creat el primer model tridimensional generat per ordinador de la nebulosa de l’ull de gat, revelant un parell d’anells simètrics que envolten la closca exterior de la nebulosa. La simetria dels anells suggereix que es van formar per un raig de precessió, proporcionant una forta evidència d’una estrella binària al centre de la nebulosa. L’estudi va ser dirigit per Ryan Clairmont, que recentment va acabar l’escola secundària als Estats Units, i es publica a Avisos mensuals de la Royal Astronomical Society.

Un planetari nebulosa es forma quan una estrella de massa solar moribunda expulsa la seva capa exterior de gas, creant una estructura colorida, semblant a una closca, característica d’aquests objectes. La nebulosa Ull de Gat, també coneguda com NGC 6543, és una de les nebuloses planetàries més complexes que es coneixen. Es troba a poc més de 3.000 anys llum de la Terra, i es pot veure a la constel·lació de Draco. La nebulosa de l’ull de gat també ha estat fotografiada pel telescopi espacial Hubble en alta resolució, revelant una estructura complexa de nusos, petxines esfèriques i filaments en forma d’arc.

La misteriosa estructura de la nebulosa va confondre els astrofísics perquè no es podia explicar amb les teories acceptades anteriorment per a la formació de nebuloses planetàries. Investigacions més recents van demostrar que els jets de precessió eren mecanismes potencials de conformació en nebuloses planetàries complexes com NGC 6543, però no tenien un model detallat.

Ryan Clairmont, un entusiasta de l’astronomia, va decidir intentar establir l’estructura detallada en 3D de l’ull de gat per obtenir més informació sobre el mecanisme potencial que li donava la seva forma complicada. Per fer-ho, va buscar l’ajuda del Dr. Wolfgang Steffen de la Universitat Nacional Autònoma de Mèxic i Nico Koning de la Universitat de Calgary, que van desenvolupar SHAPE, un programari de modelatge astrofísic 3D especialment adequat per a nebuloses planetàries.

Els investigadors van utilitzar per reconstruir l’estructura tridimensional de la nebulosa dades espectrals de l’Observatori Nacional de San Pedro Mártir de Mèxic. Aquests proporcionen informació detallada sobre el moviment intern del material a la nebulosa. Juntament amb aquestes dades i imatges del telescopi espacial Hubble, Clairmont va construir un nou model 3D, establint que els anells de gas d’alta densitat estaven embolcallats al voltant de la carcassa exterior de l’ull de gat. Sorprenentment, els anells són gairebé perfectament simètrics entre si, cosa que suggereix que es van formar per un raig: un corrent de gas d’alta densitat expulsat direccions oposades de l’estrella central de la nebulosa.

El jet presentava una precessió, semblant al moviment de vacil·lació d’una pettora. A mesura que el raig va oscil·lar, o va precedir, va dibuixar un cercle, creant els anells al voltant de l’ull de gat. No obstant això, les dades indiquen que els anells són només parcials, el que significa que el doll de precessió mai va completar una rotació completa de 360 ​​graus i que l’aparició dels dolls va ser només un fenomen de curta durada. La durada dels fluxos de sortida és una informació important per a la teoria de les nebuloses planetàries. Com que només les estrelles binàries poden alimentar un raig de precessió en una nebulosa planetària, les troballes de l’equip són una forta evidència que un sistema d’aquest tipus existeix al centre de l’ull de gat.

A mesura que l’angle i la direcció del raig van canviar amb el temps, probablement va formar totes les característiques vistes a l’ull de gat, inclosos els dolls i els nusos. Utilitzant el model tridimensional, els investigadors van poder calcular l’angle d’inclinació i obertura del jet de precessió en funció de l’orientació dels anells.

Ryan Clairmont, l’autor principal de l’article i ara estudiant potencial a la Universitat de Stanford, diu: “Quan vaig veure per primera vegada la nebulosa de l’ull de gat, em va sorprendre la seva bella estructura perfectament simètrica. Em va sorprendre encara més que la seva estructura 3D fos no s’entén del tot”.

Afegeix: “Va ser molt gratificant poder fer una investigació astrofísica pròpia que realment té un impacte en el camp. Els jets que precedeixen a les nebuloses planetàries són relativament rars, per la qual cosa és important entendre com contribueixen a la formació de nebuloses més complexes. sistemes com l’ull de gat. En definitiva, entendre com es formen proporciona una visió del destí final del nostre Sol, que un dia es convertirà en una nebulosa planetària”.


Imatge: El Hubble observa els ulls al cel


Més informació:
Ryan Clairmont et al, Modelatge morfocinemàtic de l’ull de gat simètric puntual, NGC 6543: restes en forma d’anell d’un jet precessor, Avisos mensuals de la Royal Astronomical Society (2022). DOI: 10.1093/mnras/stac2375

Citació: Nebulosa d’ull de gat vista en 3D (2022, 21 de setembre) recuperada el 22 de setembre de 2022 de https://phys.org/news/2022-09-cat-eye-nebula-3d.html

Aquest document està subjecte a drets d’autor. A part de qualsevol tracte just amb finalitats d’estudi o investigació privats, no es pot reproduir cap part sense el permís per escrit. El contingut es proporciona només amb finalitats informatives.