Le osservazioni del JWST esplorano la struttura della Nebulosa Anello

Rapporto del 29 agosto 2023

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di Tomasz Nowakowski, Phys.org

Un team internazionale di astronomi ha utilizzato il James Webb Space Telescope (JWST) per osservare la nebulosa planetaria NGC 6720, meglio conosciuta come Nebulosa Anello. La campagna di osservazione, descritta in un articolo sul server di prestampa arXiv, ha rivelato una ricchezza di dettagli strutturali in questa nebulosa.

Le nebulose planetarie (PNe) sono gusci in espansione di gas e polvere che sono stati espulsi da una stella durante il processo della sua evoluzione da una stella di sequenza principale a una gigante rossa o nana bianca. Sono relativamente rari, ma sono importanti per gli astronomi che studiano l'evoluzione chimica delle stelle e delle galassie.

Situata a circa 2.600 anni luce dalla Terra nella costellazione della Lira, la Nebulosa Anello è una nota PN con una morfologia complessa. La sua stella è una nana bianca con una massa di almeno 0,58 masse solari, una temperatura effettiva di 135.000 K e una luminosità a livello di 310 luminosità solari. Precedenti osservazioni hanno scoperto che la nana bianca è attualmente in fase di rapido sbiadimento e che è probabile che parte della nebulosa ionizzata si stia ricombinando.

A metà del 2022, un gruppo di astronomi guidati da Roger Wesson dell'Università di Cardiff, nel Regno Unito, ha osservato la Nebulosa Anello con JWST, con l'obiettivo di ottenere maggiori informazioni sulla sua natura. Le osservazioni sono state effettuate come parte del programma Cycle 1 General Observers (GO).

"Riportiamo qui l'imaging JWST della Nebulosa Anello, NGC 6720, utilizzando 13 filtri da 1,6 µm a 25 µm", hanno scritto i ricercatori nell'articolo.

Le immagini hanno rivelato che la Nebulosa Anello ha una cavità interna e un guscio in cui circa 20.000 densi ammassi contengono fino alla metà della massa totale. Le immagini hanno anche svelato la presenza di un sottile anello di possibile emissione di idrocarburi policiclici aromatici (PAH) e di un alone che contiene circa 10 archi concentrici e 400 punte.

Analizzando le immagini ottenute, gli astronomi hanno scoperto che la cavità centrale contiene gas altamente ionizzato e presenta due strutture lineari. In generale la cavità sembra avere una struttura approssimativamente circolare, con un raggio di circa 25 secondi d'arco. Il guscio che circonda questa cavità è un'ampia regione con un bordo interno ed esterno ben definiti, che presenta una forma ellittica.

Si è scoperto che il centro della Nebulosa Anello è spostato di due secondi d'arco a nord-ovest dalla stella centrale. Gli astronomi suppongono che tale spostamento possa essere causato dalla perdita di massa originaria, dalla ionizzazione e dal caldo vento stellare.

Per quanto riguarda la stella centrale, le osservazioni del JWST hanno scoperto che si tratta di un sistema triplo. Sulla base delle immagini, i ricercatori hanno scoperto che la stella ha una compagna binaria a circa 35 UA e una compagna distante e comune in movimento proprio a circa 14.400 UA, che si presume sia una stella della sequenza principale M2-M4 di piccola massa.

Secondo gli autori dell’articolo, i loro risultati confermano che la PNe in generale può contenere un’ampia varietà di strutture e fasi, dal gas caldo altamente ionizzato ai densi aggregati molecolari.

Maggiori informazioni: R. Wesson et al, osservazioni JWST della Nebulosa Anello (NGC 6720): I. Imaging degli anelli, dei globuli e degli archi, arXiv (2023). DOI: 10.48550/arxiv.2308.09027

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