Met behulp van de vijfhonderd meter Aperture Spherical Radio Telescope (FAST) hebben astronomen een jonge planetaire nevel waargenomen die bekend staat als IC 4997. De resultaten van de waarnemingscampagne, gepresenteerd in een paper die op 12 mei op arXiv.org is gepubliceerd, leveren belangrijke inzichten in de eigenschappen van dit object.

Planetaire nevels (PNe) zijn uitdijende schillen van gas en stof die door een ster zijn uitgestoten tijdens het proces van zijn evolutie van een hoofdreeksster tot een rode reus of witte dwerg. Ze zijn relatief zeldzaam, maar belangrijk voor astronomen die de chemische evolutie van sterren en sterrenstelsels bestuderen.

IC 4997, dat zich op zo'n 8.000 lichtjaar van de aarde bevindt, is een jonge, compacte en snel evoluerende PN in het sterrenbeeld Sagitta. De temperatuur is ongeveer 20.000 K en het heeft een relatief hoge oppervlaktehelderheid. Het bevat een prominente centrale ster met een temperatuur van ongeveer 49.000 K.

Een team van astronomen onder leiding van Xu-Jia Ouyang van de Sun Yat-sen Universiteit in Zhuhai, China, heeft onlangs radiowaarnemingen van IC 4997 uitgevoerd met behulp van de volgmodus van de FAST 19-beam ontvanger. Met de telescoop konden ze neutrale atomaire waterstofabsorptie in deze PN detecteren, wat implicaties kan hebben voor ons begrip van de aard ervan.

"Circumstellaire H I-absorptie wordt duidelijk gedetecteerd in het radiospectrum van IC 4997, de eerste dergelijke detectie van FAST. Deze functie is afkomstig van een schaal die is geassocieerd met een van de snelheidscomponenten van de NaID-lijnen", schreven de onderzoekers in de krant.

De ontdekking is belangrijk gezien het feit dat het aantal PNe met detecties van circumstellaire neutrale atomaire waterstof extreem klein is, vergeleken met het totale aantal geverifieerde galactische PNe (ongeveer 3.800). Het vinden en onderzoeken van dergelijke kenmerken zou onze kennis over de massa en dynamiek van het atomaire gasbudget in PNe kunnen verbeteren.

Dankzij het FAST-spectrum met hoge resolutie en hoge gevoeligheid konden de onderzoekers de parameters van de circumstellaire H I-absorptie nauwkeurig schatten. De lokale standaard van rust (LSR) snelheid van de piekabsorptie werd gemeten als −63,27 km/s, en de volledige breedte bij half maximum (FWHM) bleek 12,74 km/s te zijn. Als het gaat om de maximale absorptiefluxdichtheid, werd deze berekend op −8,07 mJy, terwijl de geïntegreerde fluxdichtheid op een niveau van −136,7 mJy km/s bleek te liggen.

Uit de studie bleek dat het totale aantal waterstofatomen in de atomaire schaal van IC 4997 ongeveer 17 septendecillion is. Deze waterstofatoomschil heeft een massa van ongeveer 0,0146 zonsmassa's en de resultaten suggereren dat hij minstens 990 jaar geleden werd uitgeworpen tijdens de superwindfase. De kolomdichtheid van de neutrale atomaire waterstof werd geschat op ongeveer 710 triljoen cm ⁻² .

De astronomen merkten op dat de neutrale waterstof in IC 4997 vergelijkbaar is met de massa van de geïoniseerde nevel, en mogelijk in de afgelopen 36 jaar is toegenomen. De totale nevelmassa is echter nog steeds veel kleiner dan verwacht voor de superwind. Ze voegden eraan toe dat hun detectie de haalbaarheid aantoont van het gebruik van FAST om te zoeken naar atomaire waterstof in een grote steekproef van PNe en om nieuwe inzichten te onthullen in het zogenaamde PN-missende massaprobleem. + Verder verkennen

Getijdepuin gedetecteerd in een nabijgelegen melkweggroep

© 2022 Science X Network