La strana struttura della nebulosa Saturno

La maestosa nebulosa planetaria NGC 7009, detta anche nebulosa Saturno, appare costellata di misteriose bollicine luminose tinte di rosa e di azzurro, chiaramente distaccate su sfondo nero.

Questa immagine colorata è stata acquisita da Muse, uno strumento con un alto potere risolutivo, installato sul Very Large Telescope (VLT) ESO, come parte di uno studio finalizzato alla mappatura, per la prima volta, della polvere di riempimento di una nebulosa. Questa mappa rivela la presenza di strutture complesse all’interno delle sacche di polvere, un alone e una misteriosa ondulazione. Permetterà agli astronomi di comprendere meglio il processo dietro le strane forme e le simmetrie delle nebulose planetarie.

La nebulosa di Saturno è situata a 5000 anni luce dalla terra nella costellazione dell’Aquario. Il suo nome deriva dalla sua strana forma, simile a quella del famoso pianeta con gli anelli, visto dalla parte anteriore.
Credito: ESO/J. Walsh

Originariamente, la nebulosa  Saturno era una stella di piccola massa, che completò la sua esistenza diventando una gigante rossa, espellendo i suoi strati esterni. Potenti venti stellari hanno espulso questo materiale che irradia radiazioni ultraviolette dal nucleo stellare ad alta temperatura eccitato, generando una nebulosa circumstellare costituita da polvere e gas caldo con colori vivaci. Al centro della nebulosa Saturno c’è la stella alla fine della sua vita visibile in questa immagine e che sta per trasformarsi in una nana bianca .

Al fine di comprendere meglio le strane forme delle nebulose planetarie, un team internazionale di astronomi guidati dall’ESO Jeremy Walsh ha utilizzato “Muse”, uno strumento (multi unità spettroscopica esploratore) al fine di sondare le strutture polverose della nebulosa Saturno. Muse è uno strumento installato su uno dei quattro telescopi del super strumento presso l’Osservatorio ESO di Paranal in Cile. La potenza di cui è dotato permette non solo di generare un’immagine dell’oggetto osservato, ma anche di raccogliere informazioni sullo spettro, la gamma di colori della luce da questo oggetto in ciascuno dei punti dell’immagine acquisita.

Grazie a Muse, il team è stato in grado di generare le primissime mappe ottiche dettagliate di gas e polveri di una nebulosa planetaria . L’immagine risultante della nebulosa Saturno rivela l’esistenza di molte strutture complesse, tra cui una sacca interna a forma ellittica, una sacca esterna, e un alone. Conferma inoltre la presenza di due getti che si estendono da entrambi i lati dell’asse principale della nebulosa, e le cui estremità formano delle “maniglie”.

Curiosamente, il team ha anche scoperto l’esistenza di una struttura a forma di onda all’interno della polvere, e la cui origine rimane in parte misteriosa. La polvere riempie l’intera nebulosa. Tuttavia, un picco di polvere è stato osservato sul bordo della sacca interna, dove poi sembra essere scomparsa. Diversi processi possono spiegare questa distruzione. La sacca interna consiste essenzialmente in un’onda d’urto in espansione, suscettibile di far scoppiare i grani fino al punto di farli scomparire, o alzare la temperatura fino al punto di far evaporare la polvere.

La mappatura delle strutture di gas e polveri che riempiono le nebulose planetarie aiuterà la nostra comprensione della loro influenza sul ciclo di vita e di morte delle stelle di massa bassa, così come la diversità e la complessità delle forme che mostrano.

Il potenziale operativo di Muse si estende ben oltre le nebulose planetarie. Questo strumento ad alta sensibilità è anche in grado di studiare la formazione di stelle e galassie all’interno dell’universo primordiale, nonché di mappare la distribuzione della materia oscura nei grappoli di galassie dell’universo giovane. Inoltre, Muse ha generato la prima mappatura 3D dei pilastri della creazione della Nebulosa Aquila (eso1518) e ha fornito l’immagine di una spettacolare collisione cosmica all’interno di una galassia vicina (eso1437).

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