Een planetaire nevel is het lijk dat overblijft als een ster sterft. Toen planetaire nevels voor het eerst met een telescoop werden waargenomen, ze vertoonden een ongeveer ronde vorm, die lijkt op die van de gasreuzenplaneten. Vandaar hun naam, die in gebruik blijft, ook al zijn ze heel anders dan planeten. Het onlangs gepubliceerde artikel van Astronomie en astrofysica is de eerste gedetailleerde studie van een galactische planetaire nevel met de MUSE integrale veldspectrograaf van ESO's Very Large Telescope (VLT). Dit werk heeft een onverwachte complexiteit aan het licht gebracht in het gas en stof dat aan het einde van zijn leven door een gigantische rode ster wordt uitgestoten. De verdeling van temperaturen en dichtheden binnen de nevel daagt de huidige technieken uit om de geschiedenis van de vormingsprocessen te ontrafelen en demonstreert het potentieel van het MUSE-instrument om onderzoek naar planetaire nevels te herzien.

Het uiterlijk van de nevel NGC 7009, bekend als de Saturnusnevel vanwege zijn gelijkenis met de geringde planeet, wijst op de complexiteit ervan. Deze nevel toont een reeks structuren die verband houden met verschillende atomen en ionen. "De studie onthulde dat deze structuren echte verschillen in eigenschappen binnen de nevel vertegenwoordigen, zoals hogere en lagere dichtheid, evenals hogere en lagere temperaturen, " legt Jeremy Walsh uit, onderzoeker bij de European Southern Observatory (ESO) en eerste auteur van de studie. Walsh meldt dat een van de implicaties is dat "historische - en eenvoudiger - studies gebaseerd op het morfologische uiterlijk van planetaire nevels belangrijke verbanden lijken te leggen met de onderliggende omstandigheden in het gas."

Met een enkel schot, MUSE kan 900 krijgen, 000 spectra van kleine stukjes van de lucht, die voldoende gegevens kan opleveren voor jarenlange analyse. Door de informatie te ontwarren die begraven ligt in deze enorme hoeveelheid spectra, het team dat verantwoordelijk is voor het onderzoek heeft kaarten verkregen van maximaal vier temperaturen en drie dichtheden, allemaal anders, waaruit blijkt dat het gas in deze nevel niet uniform is.

"De aanwezigheid van stof in een nevel kan ook worden afgeleid uit de kleurverandering tussen verschillende emissielijnen van waterstof, waarvan de verwachte kleur kan worden bepaald door atoomtheorie, " zegt Ana Monreal Ibero, tweede auteur van het artikel en onderzoeker bij de IAC. Ze voegt eraan toe:"Ons team ontdekte dat de stofverdeling in de nevel niet uniform is, maar vertoont een druppel aan de rand van de binnenste gasmantel. Dit resultaat suggereert scherpe veranderingen in de uitstoot van stof tijdens de laatste doodsratel van de zonne-type ster of, alternatief, van lokale stofvorming en vernietiging. Anderzijds, helium is een element dat naar verwachting uniform uit de oude ster wordt uitgestoten. Deze verwachting is getest door de auteurs die de hoeveelheid van dit element in NGC 7009 in kaart hebben gebracht. Interessant is dat ze vonden duidelijke variaties na de schaalmorfologie van de nevel. Dit houdt in dat de huidige methoden voor het bepalen van helium moeten worden verbeterd, of dat de veronderstelling dat de overvloed uniform is, moet worden verworpen."

Deze conclusies tonen de belangrijke rol voor MUSE bij de studie van planetaire nevels en openen de deur voor soortgelijk werk aan meer nevels. Dergelijke studies moeten meer algemene conclusies mogelijk maken die leiden tot een beter begrip van nevels in het hele universum.