Una nebulosa planetaria è il cadavere che rimane quando muore una stella. Quando le nebulose planetarie furono osservate per la prima volta con un telescopio, presentavano una forma grossolanamente circolare, simile a quello dei pianeti giganti gassosi. Da qui il loro nome, che rimane in uso anche se sono molto diversi dai pianeti. L'articolo pubblicato di recente da Astronomia e astrofisica è il primo studio dettagliato di una nebulosa planetaria galattica con lo spettrografo di campo integrale MUSE sul Very Large Telescope (VLT) dell'ESO. Questo lavoro ha rivelato una complessità inaspettata nel gas e nella polvere espulsi da una gigantesca stella rossa alla fine della sua vita. La distribuzione delle temperature e delle densità all'interno della nebulosa sfida le attuali tecniche per svelare la storia dei processi di formazione e dimostra il potenziale dello strumento MUSE per rivedere la ricerca sulle nebulose planetarie.

L'aspetto della nebulosa NGC 7009, nota come Nebulosa Saturno per la sua somiglianza con il pianeta degli anelli, accenna alla sua complessità. Questa nebulosa mostra una serie di strutture associate a diversi atomi e ioni. "Lo studio ha rivelato che queste strutture rappresentano differenze reali nelle proprietà all'interno della nebulosa, come densità maggiore e minore, così come temperature più alte e più basse, " spiega Jeremy Walsh, ricercatore presso l'Osservatorio europeo meridionale (ESO) e primo autore dello studio. Walsh riferisce che una delle implicazioni è che "studi storici e più semplici basati sull'aspetto morfologico delle nebulose planetarie sembrano segnalare importanti collegamenti con le condizioni sottostanti all'interno del gas".

Con un solo colpo, MUSE può ottenere 900, 000 spettri di minuscoli frammenti di cielo, che può fornire dati sufficienti per anni di analisi. Districando le informazioni sepolte in questa enorme quantità di spettri, il team responsabile dell'indagine ha ottenuto mappe fino a quattro temperature e tre densità, tutti diversi, mostrando che il gas all'interno di questa nebulosa non è uniforme.

"La presenza di polvere all'interno di una nebulosa potrebbe essere dedotta anche dal cambiamento di colore tra le diverse righe di emissione dell'idrogeno, il cui colore atteso può essere determinato dalla teoria atomica, "dice Ana Monreal Ibero, secondo autore dell'articolo e ricercatore presso l'IAC. Aggiunge:"Il nostro team ha scoperto che la distribuzione della polvere nella nebulosa non è uniforme, ma mostra una goccia sul bordo del guscio interno del gas. Questo risultato suggerisce bruschi cambiamenti nell'espulsione della polvere durante gli ultimi rantolo della stella di tipo solare o, in alternativa, di formazione e distruzione di polveri locali. D'altra parte, l'elio è un elemento che dovrebbe essere espulso uniformemente dalla vecchia stella. Questa aspettativa è stata testata dagli autori che hanno mappato la quantità di questo elemento in NGC 7009. È interessante notare che hanno trovato variazioni apparenti seguendo la morfologia della conchiglia della nebulosa. Ciò implica che gli attuali metodi per determinare l'elio necessitano di miglioramenti, o che l'ipotesi che l'abbondanza sia uniforme dovrebbe essere respinta".

Queste conclusioni mostrano l'importante ruolo di MUSE nello studio delle nebulose planetarie e aprono la porta a lavori simili su più nebulose. Tali studi dovrebbero consentire conclusioni più generali che portino a miglioramenti nella comprensione delle nebulose in tutto l'universo.