Un team internazionale di astronomi guidato dai membri del Laboratory for Space Research (LSR) e dal Dipartimento di Fisica dell'Università di Hong Kong (HKU), ha scoperto un raro gioiello celeste, una cosiddetta Nebulosa Planetaria (PN) all'interno di un 500 ammasso galattico aperto (OC) di un milione di anni chiamato M37 (noto anche come NGC2099). Questa è una scoperta molto rara di alto valore astrofisico. Le loro scoperte sono state appena pubblicate nelle Astrophysical Journal Letters ad accesso aperto .

PNe sono i velo luminosi espulsi di stelle morenti che brillano con un ricco spettro di linee di emissione e mostrano, di conseguenza, i loro colori e forme distinti che li rendono magneti fotogenici per l'interesse pubblico. Non è un caso che una delle prime immagini del telescopio spaziale James Webb rilasciate al pubblico sia stata una PN.

Il PN, con il nome sgraziato di IPHASX J055226.2+323724, è solo il terzo esempio di associazione tra un PN e un OC dei circa 4.000 PNe conosciuti nella nostra galassia. Sembra anche essere il PN più antico mai trovato. Il piccolo team guidato dal professor Quentin Parker, direttore dell'HKU LSR, ha determinato alcune proprietà interessanti per la loro scoperta:gli autori hanno scoperto che il PN ha un'età cinematica di 70.000 anni. Questa stima si basa sulla velocità di espansione della nebulosa, determinata dalle linee di emissione PN, e supponendo che questa velocità sia rimasta effettivamente la stessa dall'inizio, ed è il tempo trascorso da quando il guscio nebulare è stato espulso per la prima volta dall'ospite, un stella morente. Questo si confronta con le età PN tipiche di 5.000–25.000 anni. È davvero una grande vecchia signora in termini di PN, ma ovviamente, un semplice battito di ciglia in termini di vita della stella originale stessa, che dura centinaia di milioni di anni.

Poiché questa "grand old dame" vive in un ammasso stellare, questo ambiente consente al team di determinare potenti parametri aggiuntivi non possibili per la popolazione PN galattica generale. Questi includono la stima della massa della stella progenitrice del PN quando ha spento la sequenza principale stellare, come derivato dalle proprietà osservate delle migliaia di stelle nell'ammasso quando tracciate in un cosiddetto diagramma colore-magnitudo. Il team può anche stimare la massa residua della stella centrale che ha espulso il PNe tramite isocroni teorici e le proprietà osservate della calda stella centrale blu. Di conseguenza, hanno determinato la massa della stella che ha espulso il guscio gassoso PN quando è nata e quanta massa è rimasta nel suo nucleo caldo residuo in contrazione (che è già una stella nana bianca). I dati di Gaia freschi per la stella centrale PN calda e blu forniscono anche una buona stima della distanza, consentendo di determinare le dimensioni effettive della PN a questa età estrema come 3,2 parsec (1pc equivale a 3,26 anni luce) di diametro, non sorprende, forse anche al estremità estrema delle dimensioni fisiche PN note.

Ex dottore di ricerca HKU lo studente Dr. Vasiliki Fragkou, il primo autore dello studio, ha dichiarato:"Sono così entusiasta di poter lavorare su questi affascinanti casi rari di associazioni OC-PN perché continuano a fornire importanti risultati scientifici, come tutti e tre i casi che abbiamo trovati sono PN a farfalla (bi-polari) in termini di forma, tutti sono molto deboli e altamente evoluti e tutti hanno una chimica di tipo I in base alle loro linee di emissione e, naturalmente, tutti hanno masse progenitrici da intermedie ad alte."

L'autore corrispondente, il professor Quentin Parker, ha dichiarato:"Questo è solo il terzo esempio di PN trovato in un ammasso stellare galattico aperto e il mio gruppo ha trovato tutti e tre gli esempi confermati. Sono incredibilmente rari, ma anche molto importanti, poiché questi splendidi oggetti consentono determinare in modo indipendente i punti sulla cosiddetta relazione di massa iniziale-finale (IFMR) per le stelle, un'importante relazione astrofisica, indipendentemente dal metodo tradizionale di utilizzo delle nane bianche negli ammassi. stabilito, ma si aggiunge al "nodo" in questa relazione che si trova recentemente nell'intervallo da due a tre masse solari per la massa progenitrice originale da Marigo et al. in Nature Astronomy rivista. I nostri punti OC-PN si trovano casualmente in regioni attualmente scarsamente popolate dell'IFMR, il che li rende ancora più preziosi."

Il coautore Albert Ziljstra, Hung Hing Ying Distinguished Visiting Professor in Science and Technology presso HKU LSR dell'Università di Manchester, ha dichiarato:"Questo nuovo risultato implica che la posizione di una PN in un OC fornisce un ambiente adatto a consentire la PNe espandersi e svanire senza interruzioni da parte dell'ISM ambientale (che in genere è molto più debole in un OC) e non come sarebbe il caso della galassia". + Esplora ulteriormente

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