Onderzoekers hebben het eerste door de computer gegenereerde driedimensionale model van de Kattenoognevel gemaakt, waarbij een paar symmetrische ringen is onthuld die de buitenste schil van de nevel omcirkelen. De symmetrie van de ringen suggereert dat ze werden gevormd door een voorafgaande straal, wat sterk bewijs levert voor een dubbelster in het midden van de nevel. Het onderzoek werd geleid door Ryan Clairmont, die onlangs de middelbare school in de Verenigde Staten heeft afgerond, en is gepubliceerd in Monthly Notices of the Royal Astronomical Society .

Een planetaire nevel wordt gevormd wanneer een stervende ster met zonnemassa zijn buitenste gaslaag uitwerpt, waardoor een kleurrijke, schelpachtige structuur ontstaat die kenmerkend is voor deze objecten. De Katteoognevel, ook bekend als NGC 6543, is een van de meest complexe planetaire nevels die we kennen. Het bevindt zich op iets meer dan 3000 lichtjaar van de aarde en is te zien in het sterrenbeeld Draco. De Katteoognevel is ook door de Hubble-ruimtetelescoop in hoge resolutie in beeld gebracht, waardoor een ingewikkelde structuur van knopen, bolvormige schelpen en boogachtige filamenten zichtbaar is.

De mysterieuze structuur van de nevel bracht astrofysici in verwarring omdat het niet kon worden verklaard door eerder aanvaarde theorieën over de vorming van planetaire nevels. Meer recent onderzoek toonde aan dat voorafgaande jets potentiële vormmechanismen waren in complexe planetaire nevels zoals NGC 6543, maar een gedetailleerd model ontbrak.

Ryan Clairmont, een astronomie-enthousiasteling, besloot te proberen de gedetailleerde 3D-structuur van de Cat's Eye vast te stellen om meer te weten te komen over het potentiële mechanisme dat hem zijn ingewikkelde vorm gaf. Hiervoor riep hij de hulp in van Dr. Wolfgang Steffen van de Nationale Autonome Universiteit van Mexico en Nico Koning van de Universiteit van Calgary, die SHAPE ontwikkelden, software voor 3D-astrofysische modellering die bijzonder geschikt is voor planetaire nevels.

Om de driedimensionale structuur van de nevel te reconstrueren, gebruikten de onderzoekers spectrale gegevens van het San Pedro Martir National Observatory in Mexico. Deze geven gedetailleerde informatie over de interne beweging van materiaal in de nevel. Samen met deze gegevens en afbeeldingen van de Hubble-ruimtetelescoop construeerde Clairmont een nieuw 3D-model, waarmee werd vastgesteld dat ringen van gas met een hoge dichtheid rond de buitenste schil van het Kattenoog waren gewikkeld. Verrassend genoeg zijn de ringen bijna perfect symmetrisch ten opzichte van elkaar, wat suggereert dat ze werden gevormd door een jet - een stroom gas met hoge dichtheid die in tegengestelde richtingen werd uitgestoten vanuit de centrale ster van de nevel.

De jet vertoonde precessie, vergelijkbaar met de wiebelende beweging van een tol. Terwijl de straal wiebelde, of vooruitging, schetste hij een cirkel, waardoor de ringen rond het Kattenoog ontstonden. De gegevens geven echter aan dat de ringen slechts gedeeltelijk zijn, wat betekent dat de voorgaande jet nooit een volledige rotatie van 360 graden heeft gemaakt en dat het verschijnen van de jets slechts een kortstondig fenomeen was. De duur van uitstromen is een belangrijk stuk informatie voor de theorie van planetaire nevels. Aangezien alleen dubbelsterren een straalstroom in een planetaire nevel kunnen aandrijven, zijn de bevindingen van het team een ​​sterk bewijs dat een systeem van dit type bestaat in het centrum van het Kattenoog.

Omdat de hoek en richting van de jet in de loop van de tijd veranderden, vormde het waarschijnlijk alle kenmerken die je in de Cat's Eye ziet, inclusief de jets en knopen. Met behulp van het driedimensionale model konden de onderzoekers de kantel- en openingshoek van de voorafgaande jet berekenen op basis van de oriëntatie van de ringen.

Ryan Clairmont, de hoofdauteur van het artikel en nu een toekomstige student aan de Stanford University, zegt:"Toen ik de Kattenoognevel voor het eerst zag, stond ik versteld van zijn prachtige, perfect symmetrische structuur. Ik was nog meer verrast dat de 3D-structuur niet helemaal begrepen."

Hij voegt eraan toe:"Het was zeer de moeite waard om zelf astrofysisch onderzoek te kunnen doen dat daadwerkelijk een impact heeft in het veld. Precessing jets in planetaire nevels zijn relatief zeldzaam, dus het is belangrijk om te begrijpen hoe ze bijdragen aan de vorming van complexere systemen zoals Cat's Eye. Uiteindelijk geeft inzicht in hoe ze zich vormen inzicht in het uiteindelijke lot van onze zon, die op een dag zelf een planetaire nevel zal worden." + Verder verkennen

Afbeelding:Hubble spionnen oog in de lucht