Un confronto fianco a fianco del modello tridimensionale della Nebulosa Occhio di Gatto creato da Clairmont e della Nebulosa Occhio di Gatto fotografata dal Telescopio Spaziale Hubble. Crediti:Ryan Clairmont (a sinistra), NASA, ESA, HEIC e The Hubble Heritage Team (STScI/AURA) (a destra)
I ricercatori hanno creato il primo modello tridimensionale generato al computer della nebulosa Occhio di gatto, rivelando una coppia di anelli simmetrici che circondano il guscio esterno della nebulosa. La simmetria degli anelli suggerisce che fossero formati da un getto di precessione, fornendo una forte evidenza di una stella binaria al centro della nebulosa. Lo studio è stato condotto da Ryan Clairmont, che ha recentemente completato la scuola secondaria negli Stati Uniti, ed è pubblicato su Avvisi mensili della Royal Astronomical Society .
Una nebulosa planetaria si forma quando una stella morente di massa solare espelle il suo strato esterno di gas, creando una struttura colorata, simile a un guscio, caratteristica di questi oggetti. La Nebulosa Occhio di Gatto, nota anche come NGC 6543, è una delle nebulose planetarie più complesse conosciute. Si trova a poco più di 3.000 anni luce dalla Terra e può essere visto nella costellazione del Draco. La nebulosa Cat's Eye è stata anche ripresa dal telescopio spaziale Hubble in alta risoluzione, rivelando una struttura intricata di nodi, gusci sferici e filamenti simili ad archi.
La misteriosa struttura della nebulosa ha confuso gli astrofisici perché non poteva essere spiegata da teorie precedentemente accettate per la formazione di nebulose planetarie. Ricerche più recenti hanno mostrato che i getti di precessione erano potenziali meccanismi di modellazione in nebulose planetarie complesse come NGC 6543, ma mancavano di un modello dettagliato.
Ryan Clairmont, un appassionato di astronomia, ha deciso di provare a stabilire la struttura 3D dettagliata di Cat's Eye per saperne di più sul potenziale meccanismo che gli ha dato la sua forma intricata. Per fare ciò, ha cercato l'aiuto del Dr. Wolfgang Steffen dell'Università Nazionale Autonoma del Messico e di Nico Koning dell'Università di Calgary, che hanno sviluppato SHAPE, un software di modellazione astrofisica 3D particolarmente adatto per le nebulose planetarie.
Per ricostruire la struttura tridimensionale della nebulosa, i ricercatori hanno utilizzato i dati spettrali dell'Osservatorio nazionale di San Pedro Martir in Messico. Questi forniscono informazioni dettagliate sul movimento interno del materiale nella nebulosa. Insieme a questi dati e immagini dal telescopio spaziale Hubble, Clairmont ha costruito un nuovo modello 3D, stabilendo che anelli di gas ad alta densità erano avvolti attorno al guscio esterno del Cat's Eye. Sorprendentemente, gli anelli sono quasi perfettamente simmetrici tra loro, suggerendo che fossero formati da un getto, un flusso di gas ad alta densità espulso in direzioni opposte dalla stella centrale della nebulosa.
Il getto ha mostrato una precessione, simile al movimento oscillante di una trottola. Quando il getto oscillava, o premeva, disegnava un cerchio, creando gli anelli attorno all'occhio di gatto. Tuttavia, i dati indicano che gli anelli sono solo parziali, il che significa che il getto di precessione non ha mai completato una rotazione completa di 360 gradi e che l'emergere dei getti è stato solo un fenomeno di breve durata. La durata dei deflussi è un'informazione importante per la teoria delle nebulose planetarie. Dal momento che solo le stelle binarie possono alimentare un getto di precessione in una nebulosa planetaria, i risultati del team sono una chiara evidenza dell'esistenza di un sistema di questo tipo al centro di Cat's Eye.
Poiché l'angolo e la direzione del getto sono cambiati nel tempo, probabilmente ha formato tutte le caratteristiche viste nell'occhio di gatto, inclusi i getti e i nodi. Utilizzando il modello tridimensionale, i ricercatori sono stati in grado di calcolare l'inclinazione e l'angolo di apertura del getto di precesso in base all'orientamento degli anelli.
Ryan Clairmont, l'autore principale dell'articolo e ora un potenziale studente universitario alla Stanford University, afferma:"Quando ho visto per la prima volta la nebulosa Cat's Eye, sono rimasto sbalordito dalla sua bellissima struttura perfettamente simmetrica. Sono rimasto ancora più sorpreso dal fatto che la sua struttura 3D fosse non completamente compreso."
Aggiunge:"È stato molto gratificante essere in grado di fare ricerche astrofisiche per conto mio che hanno effettivamente un impatto sul campo. I getti di precessione nelle nebulose planetarie sono relativamente rari, quindi è importante capire come contribuiscono alla formazione di forme più complesse sistemi come l'Occhio di Gatto. In definitiva, capire come si formano fornisce informazioni sull'eventuale destino del nostro Sole, che un giorno diventerà esso stesso una nebulosa planetaria". + Esplora ulteriormente
