Questa immagine confronta due ritratti drasticamente diversi della nebulosa Stingray catturati dal telescopio spaziale Hubble della NASA a 20 anni di distanza. L'immagine a sinistra, scattata con la Wide Field and Planetary Camera 2 nel marzo 1996, mostra la stella centrale della nebulosa nelle fasi finali della sua vita. Il gas emesso dalla stella morente è molto più luminoso rispetto all'immagine della nebulosa a destra, catturato nel gennaio 2016 utilizzando la Wide Field Camera 3. La nebulosa Stingray si trova in direzione della costellazione meridionale dell'Ara (l'Altare). Credito:NASA, ESA, B. Balick (Università di Washington), M. Guerrero (Instituto de Astrofísica de Andalucía), e G. Ramos-Larios (Universidad de Guadalajara)
Le grandi cose richiedono tempo. Questo è vero quando si tratta di molti processi nell'universo. Per esempio, ci vogliono milioni di anni perché le stelle, i mattoni dell'universo, si formino. Quindi, molte stelle durano miliardi di anni prima di morire e iniziare a espellere gusci di gas che brillano contro la vastità dello spazio, ciò che chiamiamo nebulose. Può essere estremamente raro acquisire alcuni di questi processi in tempo reale.
fortunati per noi, sembra come se la nebulosa Stingray, Gallina 3-1357, era destinato a distinguersi dalla massa sin dai suoi inizi. È stata soprannominata la più giovane nebulosa planetaria conosciuta nel 1998 dopo che Hubble ha colto una rara occhiata alle fasi finali della vita della stella centrale. Ora, vent'anni dopo la sua prima istantanea, la nebulosa Stingray sta nuovamente catturando l'attenzione degli astronomi per un motivo molto diverso.
Le immagini del 2016 mostrano una nebulosa che è drasticamente sbiadita negli ultimi due decenni. Inoltre, i gusci di gas che circondavano la stella centrale sono cambiati, non più croccanti come una volta. Cambiamenti come questo non sono mai stati catturati con questa chiarezza prima d'ora.
Gli astronomi hanno colto una rara occhiata a un velo di gas in rapida dissolvenza attorno a una stella che invecchia. I dati di archivio del telescopio spaziale Hubble della NASA rivelano che la nebulosa Hen 3-1357, soprannominata la nebulosa Stingray, è svanito precipitosamente negli ultimi due decenni. Assistere a un tasso di cambiamento così rapido in una nebulosa planetaria è estremamente raro, dicono i ricercatori.
Immagini catturate da Hubble nel 2016, rispetto alle immagini di Hubble scattate nel 1996, mostrano una nebulosa che è drasticamente diminuita di luminosità e ha cambiato forma. Viticci fluorescenti blu brillante e filamenti di gas verso il centro della nebulosa sono quasi scomparsi, e i bordi ondulati che hanno fatto guadagnare a questa nebulosa il suo nome a tema acquatico sono praticamente scomparsi. La giovane nebulosa non risalta più sullo sfondo di velluto nero del vasto universo.
"Questo è molto, molto drammatico, e molto strano, " ha detto il membro del team Martín A. Guerrero dell'Instituto de Astrofísica de Andalucía di Granada, Spagna. "Quello a cui stiamo assistendo è l'evoluzione di una nebulosa in tempo reale. In un arco di anni, vediamo variazioni nella nebulosa. Non l'abbiamo mai visto prima con la chiarezza che otteniamo con questa visione".
I ricercatori hanno scoperto cambiamenti senza precedenti nella luce emessa dall'azoto incandescente, idrogeno e ossigeno vengono espulsi dalla stella morente al centro della nebulosa. L'emissione di ossigeno, in particolare, diminuito di luminosità di un fattore di quasi 1, 000 tra il 1996 e il 2016.
NASA, ESA, B. Balick (Università di Washington), M. Guerrero (Instituto de Astrofísica de Andalucía), e G. Ramos-Larios (Universidad de Guadalajara)
"Cambiamenti nelle nebulose sono stati visti prima, ma ciò che abbiamo qui sono cambiamenti nella struttura fondamentale della nebulosa, " ha detto Bruce Balick dell'Università di Washington Seattle, capofila della nuova ricerca. "Nella maggior parte degli studi, la nebulosa di solito diventa più grande. Qui, sta cambiando radicalmente forma e sta diventando più debole, e farlo in tempi senza precedenti. Inoltre, con nostra sorpresa, non sta crescendo più grande. Infatti, l'anello ellittico interno, un tempo luminoso, sembra rimpicciolirsi mentre svanisce."
Le osservazioni da terra di altre nebulose planetarie hanno mostrato accenni di cambiamenti di luminosità nel tempo, ma quelle speculazioni non sono state confermate fino ad ora. Solo Hubble può risolvere i cambiamenti nella struttura di questa minuscola nebulosa. Il nuovo articolo esamina ogni immagine della nebulosa Stingray dagli archivi di Hubble.
"A causa della stabilità ottica di Hubble, siamo molto, molto fiducioso che questa nebulosa stia cambiando di luminosità con il tempo, " ha aggiunto Guerrero. "Questo è qualcosa che può essere confermato solo con l'acuità visiva di Hubble".
I ricercatori notano che i rapidi cambiamenti della nebulosa sono una risposta alla sua stella centrale, SAO 244567, espansione a causa di un calo di temperatura, e a sua volta emettendo meno radiazioni ionizzanti.
Uno studio del 2016 di Nicole Reindl ora dell'Università di Potsdam, Germania, e un team di ricercatori internazionali, utilizzando anche i dati di Hubble, notò la stella al centro della nebulosa Stingray, SAO 244567, è speciale di per sé.
Le osservazioni dal 1971 al 2002 hanno mostrato che la temperatura della stella è salita alle stelle da meno di 40, da 000 a 108, 000 gradi Fahrenheit, più di dieci volte più caldo della superficie del nostro Sole. Ora, Reindl e il suo team di ricerca hanno dimostrato che SAO 245567 si sta raffreddando. Reindl ipotizza che il salto di temperatura sia stato causato da un breve lampo di fusione dell'elio che si è verificato in un guscio attorno al nucleo della stella centrale. Recentemente, la stella sembra fare un passo indietro nella sua fase iniziale di evoluzione stellare.
Credito:NASA, ESA, B. Balick (Università di Washington), M. Guerrero (Instituto de Astrofísica de Andalucía), e G. Ramos-Larios (Universidad de Guadalajara)
"Siamo molto fortunati ad osservarlo proprio in quel momento, " disse Reindl. "Durante un tale lampo di proiettili di elio, si evolve molto rapidamente e ciò implica tempi evolutivi brevi, quindi di solito non possiamo vedere come si evolvono queste stelle. Ci è capitato di essere lì al momento giusto per averlo colto".
Il team che studia il rapido sbiadimento della nebulosa Stingray può solo ipotizzare in questo momento cosa c'è in serbo per il futuro di questa giovane nebulosa. Ai suoi attuali tassi di sbiadimento, si stima che la nebulosa sarà a malapena rilevabile tra 20 o 30 anni.