Beelden van twee iconische planetaire nevels, gemaakt door de Hubble-ruimtetelescoop, onthullen nieuwe informatie over hoe ze hun dramatische kenmerken ontwikkelen. Onderzoekers van het Rochester Institute of Technology en Green Bank Observatory presenteerden nieuwe bevindingen over de Vlindernevel (NGC 6302) en de Jewel Bug Nebula (NGC 7027) tijdens de 237e bijeenkomst van de American Astronomical Society op vrijdag, 15 jan.

Hubble's Wide Field Camera 3 observeerde de nevels in 2019 en begin 2020 met zijn volledige, panchromatische mogelijkheden, en de astronomen die bij het project betrokken zijn, hebben emissielijnbeelden van bijna-ultraviolet tot bijna-infrarood licht gebruikt om meer te weten te komen over hun eigenschappen. De onderzoeken waren de eerste in hun soort panchromatische beeldvormingsonderzoeken die waren ontworpen om het vormingsproces en testmodellen van door dubbelsterren aangedreven planetaire nevelvorming te begrijpen.

"We zijn ze aan het ontleden, " zei Joël Kastner, een professor in RIT's Chester F. Carlson Center for Imaging Science en School of Physics and Astronomy. "We kunnen het effect zien van de stervende centrale ster in hoe hij zijn uitgestoten materiaal afstoot en versnippert. We kunnen zien dat het materiaal dat de centrale ster heeft weggegooid wordt gedomineerd door geïoniseerd gas, waar het wordt gedomineerd door koeler stof, en zelfs hoe het hete gas wordt geïoniseerd, hetzij door de UV van de ster of door botsingen veroorzaakt door het heden, snelle wind."

Kastner zei dat analyse van de nieuwe HST-beelden van de Vlindernevel bevestigt dat de nevel slechts ongeveer 2 werd uitgeworpen, 000 jaar geleden - een oogwenk volgens de normen van de astronomie - en dat de S-vormige ijzeremissie die hem de "vleugels" van gas geeft, misschien nog jonger is. Verrassend genoeg, ze ontdekten dat terwijl astronomen eerder dachten dat ze de centrale ster van de nevel hadden gelokaliseerd, het was eigenlijk een ster die niet werd geassocieerd met de nevel die veel dichter bij de aarde staat dan de nevel. Kastner zei dat hij hoopt dat toekomstige studies met de James Webb Space Telescope kunnen helpen bij het lokaliseren van de werkelijke centrale ster.

De voortdurende analyse van het team van de Jewel Bug-nevel is gebaseerd op een 25-jarige basislijn van metingen die teruggaat tot vroege Hubble-beeldvorming. Paula Moraga Baez, een astrofysische wetenschappen en technologie Ph.D. student van DeKalb, Ziek., noemde de nevel "opmerkelijk vanwege zijn ongebruikelijke nevenschikking van circulair symmetrische, axiaal symmetrisch, en puntsymmetrische (bipolaire) structuren." Moraga merkte op, "De nevel houdt ook grote massa's moleculair gas en stof vast ondanks het feit dat hij een hete centrale ster herbergt en hoge excitatietoestanden vertoont."

Jesse Bublitz '20 Ph.D. (astrofysische wetenschappen en technologie), nu een postdoctoraal onderzoeker bij Green Bank Observatory, heeft de analyse van NGC 7027 voortgezet met radiobeelden van de Northern Extended Millimeter Array (NOEMA) Telescope, waar hij moleculaire tracers van ultraviolet en röntgenlicht identificeerde die de nevel blijven vormen. De gecombineerde waarnemingen van telescopen op andere golflengten, zoals Hubble, en heldere moleculen CO+ en HCO+ van NOEMA geven aan hoe verschillende regio's van NGC 7027 worden beïnvloed door de bestraling van zijn centrale ster.

"We zijn erg enthousiast over deze bevindingen, " zei Bublitz. "We hadden gehoopt een structuur te vinden die duidelijk CO+ en HCO+ ruimtelijk samenvallend of volledig in onderscheidende regio's liet zien, wat we deden. Dit is de eerste kaart van NGC 7027, of een planetaire nevel, in het molecuul CO+, en alleen de tweede CO+-kaart van een astronomische bron."