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    Gli astronomi analizzano l'anatomia delle nebulose planetarie usando le immagini del telescopio spaziale Hubble

    A sinistra c'è un'immagine della Jewel Bug Nebula (NGC 7027) catturata dal telescopio spaziale Hubble nel 2019 e rilasciata nel 2020. Ulteriori analisi da parte dei ricercatori hanno prodotto l'immagine RGB sulla destra, che mostra l'estinzione a causa della polvere, come dedotto dalla forza relativa di due righe di emissione di idrogeno, come rosso; emissione di zolfo, rispetto all'idrogeno, come verde; e l'emissione dal ferro come il blu. Credito:STScI, Alyssa Pagan

    Le immagini di due iconiche nebulose planetarie scattate dal telescopio spaziale Hubble stanno rivelando nuove informazioni su come sviluppano le loro caratteristiche drammatiche. I ricercatori del Rochester Institute of Technology e del Green Bank Observatory hanno presentato le nuove scoperte sulla Nebulosa Farfalla (NGC 6302) e sulla Nebulosa Jewel Bug (NGC 7027) al 237° meeting dell'American Astronomical Society venerdì, 15 gennaio.

    La Wide Field Camera 3 di Hubble ha osservato le nebulose nel 2019 e all'inizio del 2020 utilizzando il suo pieno, capacità pancromatiche, e gli astronomi coinvolti nel progetto hanno utilizzato immagini delle linee di emissione dalla luce quasi ultravioletta a quella vicina all'infrarosso per saperne di più sulle loro proprietà. Gli studi sono stati i primi sondaggi di imaging pancromatico progettati per comprendere il processo di formazione e testare modelli di formazione di nebulose planetarie guidate da stelle binarie.

    "Li stiamo sezionando, " ha detto Joel Kastner, un professore al Chester F. Carlson Center for Imaging Science e alla School of Physics and Astronomy del RIT. "Siamo in grado di vedere l'effetto della stella centrale morente nel modo in cui sta perdendo e frantumando il suo materiale espulso. Siamo in grado di vedere che il materiale che la stella centrale ha buttato via è dominato dal gas ionizzato, dove è dominato da polvere più fresca, e anche come viene ionizzato il gas caldo, sia dall'UV della stella che dalle collisioni causate dal suo presente, venti veloci».

    Kastner ha affermato che l'analisi delle nuove immagini HST della Nebulosa Farfalla conferma che la nebulosa è stata espulsa solo circa 2, 000 anni fa - un battito di ciglia per gli standard dell'astronomia - e che l'emissione di ferro a forma di S che aiuta a dargli le "ali" del gas potrebbe essere ancora più giovane. Sorprendentemente, hanno scoperto che mentre gli astronomi in precedenza credevano di aver localizzato la stella centrale della nebulosa, in realtà era una stella non associata alla nebulosa che è molto più vicina alla Terra rispetto alla nebulosa. Kastner ha detto che spera che studi futuri con il James Webb Space Telescope possano aiutare a localizzare la vera stella centrale.

    In alto c'è un'immagine della Nebulosa Farfalla (NGC 6302) catturata dal telescopio spaziale Hubble nel 2019 e rilasciata nel 2020. Ulteriori analisi da parte dei ricercatori hanno prodotto l'immagine RGB in basso, che mostra l'estinzione a causa della polvere, come dedotto dalla forza relativa di due righe di emissione di idrogeno, come rosso; emissione di azoto, rispetto all'idrogeno, come verde; e l'emissione dal ferro come il blu. Credito:STScI, APOD/J. Schmidt; J. Kastner (RIT) e altri

    L'analisi in corso del team della Nebulosa Jewel Bug si basa su una base di misurazioni di 25 anni risalenti alle prime immagini di Hubble. Paula Moraga Baez, un dottorato in scienze e tecnologie astrofisiche. studente di DeKalb, Malato., chiamato la nebulosa "notevole per la sua insolita giustapposizione di circolarità simmetriche, assisimmetrico, e strutture puntiformi (bipolari)." Moraga ha osservato, "La nebulosa trattiene anche grandi masse di gas molecolare e polvere nonostante ospiti una stella centrale calda e mostri alti stati di eccitazione".

    Jesse Bublitz '20 Ph.D. (scienze e tecnologie astrofisiche), ora ricercatore post-dottorato presso il Green Bank Observatory, ha continuato l'analisi di NGC 7027 con le immagini radio del Northern Extended Millimeter Array (NOEMA) Telescope, dove ha identificato i traccianti molecolari della luce ultravioletta e dei raggi X che continuano a modellare la nebulosa. Le osservazioni combinate dei telescopi ad altre lunghezze d'onda, come Hubble, e le molecole luminose CO+ e HCO+ di NOEMA indicano come le diverse regioni di NGC 7027 siano influenzate dall'irradiazione della sua stella centrale.

    "Siamo molto entusiasti di questi risultati, " ha detto Bublitz. "Avevamo sperato di trovare una struttura che mostrasse chiaramente CO+ e HCO+ spazialmente coincidenti o interamente in regioni distinte, che abbiamo fatto. Questa è la prima mappa di NGC 7027, o qualsiasi nebulosa planetaria, nella molecola CO+, e solo la seconda mappa di CO+ di qualsiasi sorgente astronomica."


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