Saturn-tågen afslører dens kompleksitet

En planetarisk tåge er det lig, der bliver tilbage, når en stjerne dør. Da planetariske tåger blev observeret for første gang med et teleskop, de præsenterede en nogenlunde cirkulær form, ligner gasgigantplaneterne. Deraf deres navn, som forbliver i brug, selvom de er meget forskellige fra planeter. Artiklen udgivet for nylig af Astronomi og astrofysik er den første detaljerede undersøgelse af en galaktisk planetarisk tåge med MUSE's integrerede feltspektrograf på ESO's Very Large Telescope (VLT). Dette arbejde har afsløret uventet kompleksitet i gassen og støvet, der udstødes af en gigantisk rød stjerne i slutningen af ​​dens levetid. Fordelingen af ​​temperaturer og tætheder i tågen udfordrer nuværende teknikker til at optrevle historien om dannelsesprocesserne og demonstrerer potentialet af MUSE-instrumentet til at revidere forskning vedrørende planetariske tåger.

Udseendet af tågen NGC 7009, kendt som Saturn-tågen på grund af dens lighed med den ringede planet, antyder dens kompleksitet. Denne tåge viser en række strukturer forbundet med forskellige atomer og ioner. "Undersøgelsen afslørede, at disse strukturer repræsenterer reelle forskelle i egenskaber i tågen, såsom højere og lavere tæthed, samt højere og lavere temperaturer, " forklarer Jeremy Walsh, forsker ved European Southern Observatory (ESO) og førsteforfatter af undersøgelsen. Walsh rapporterer, at en af ​​implikationerne er, at "historiske - og enklere - undersøgelser baseret på det morfologiske udseende af planetariske tåger synes at signalere vigtige forbindelser til de underliggende forhold i gassen."

Med et enkelt skud, MUSE kan få 900,- 000 spektre af små pletter på himlen, som kan give nok data til mange års analyser. Ved at opløse informationen, der er begravet i denne enorme mængde af spektre, holdet, der er ansvarligt for undersøgelsen, har fået kort over op til fire temperaturer og tre tætheder, alle sammen forskellige, viser, at gassen inde i denne tåge ikke er ensartet.

"Tilstedeværelsen af ​​støv i en tåge kunne også udledes af ændringen i farve mellem forskellige emissionslinjer af brint, hvis forventede farve kan bestemmes ved atomteori, " siger Ana Monreal Ibero, anden forfatter til artiklen og forsker ved IAC. Hun tilføjer:"Vores hold fandt ud af, at fordelingen af ​​støv i tågen ikke er ensartet, men viser et fald ved kanten af ​​den indre gasskal. Dette resultat tyder på skarpe ændringer i udstødningen af ​​støv under de sidste dødsraslen fra solstjernen eller, alternativt, lokal støvdannelse og ødelæggelse. På den anden side, helium er et grundstof, som forventes at blive ensartet udstødt fra den gamle stjerne. Denne forventning blev testet af forfatterne, der kortlagde mængden af ​​dette grundstof i NGC 7009. Interessant nok, de fandt tydelige variationer efter skalmorfologien af ​​tågen. Dette indebærer, at de nuværende metoder til at bestemme helium skal forbedres, eller at antagelsen om, at overfloden er ensartet, bør afvises."

Disse konklusioner viser den vigtige rolle for MUSE i studiet af planetariske tåger og åbner døren for lignende arbejde på flere tåger. Sådanne undersøgelser bør give mulighed for mere generelle konklusioner, der fører til forbedringer i forståelsen af ​​tåger i hele universet.