Nebulosa Ojo de Gato vista en 3D


Los investigadores han creado el primer modelo tridimensional generado por computadora de la Nebulosa Ojo de Gato, que revela un par de anillos simétricos que rodean la capa exterior de la nebulosa. La simetría de los anillos sugiere que fueron formados por un chorro de precesión, lo que proporciona una fuerte evidencia de una estrella binaria en el centro de la nebulosa. El estudio fue dirigido por Ryan Clairmont, quien recientemente completó la escuela secundaria en los Estados Unidos, y se publica en Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Una nebulosa planetaria se forma cuando una estrella de masa solar moribunda expulsa su capa exterior de gas, creando una estructura colorida similar a una concha distintiva de estos objetos. La Nebulosa Ojo de Gato, también conocida como NGC 6543, es una de las nebulosas planetarias más complejas que se conocen. Se encuentra a poco más de 3.000 años luz de la Tierra y se puede ver en la constelación de Draco. La Nebulosa del Ojo de Gato también ha sido fotografiada por el Telescopio Espacial Hubble en alta resolución, revelando una estructura intrincada de nudos, capas esféricas y filamentos en forma de arco.

Una comparación lado a lado del modelo tridimensional de la Nebulosa Ojo de Gato creada por Clairmont y la Nebulosa Ojo de Gato fotografiada por el Telescopio Espacial Hubble. Crédito: Ryan Clairmont (izquierda), NASA, ESA, HEIC y The Hubble Heritage Team (STScI/AURA) (derecha)

La misteriosa estructura de la nebulosa confundió a los astrofísicos porque no podía explicarse mediante teorías previamente aceptadas sobre la formación de nebulosas planetarias. Investigaciones más recientes mostraron que los chorros de precesión eran posibles mecanismos de formación en nebulosas planetarias complejas como NGC 6543, pero carecían de un modelo detallado.

Ryan Clairmont, un entusiasta de la astronomía, decidió tratar de establecer la estructura 3D detallada del ojo de gato para obtener más información sobre el mecanismo potencial que le dio su forma intrincada. Para ello, buscó la ayuda del Dr. Wolfgang Steffen de la Universidad Nacional Autónoma de México y Nico Koning de la Universidad de Calgary, quienes desarrollaron SHAPE, un software de modelado astrofísico 3D especialmente adecuado para nebulosas planetarias.

Para reconstruir la estructura tridimensional de la nebulosa, los investigadores utilizaron datos espectrales del Observatorio Nacional San Pedro Mártir en México. Estos proporcionan información detallada sobre el movimiento interno del material en la nebulosa. Junto con estos datos e imágenes del Telescopio Espacial Hubble, Clairmont construyó un nuevo modelo 3D, estableciendo que los anillos de gas de alta densidad estaban envueltos alrededor de la capa exterior del Ojo de Gato. Sorprendentemente, los anillos son casi perfectamente simétricos entre sí, lo que sugiere que fueron formados por un chorro, una corriente de gas de alta densidad expulsada en direcciones opuestas desde la estrella central de la nebulosa.

El chorro exhibió precesión, similar al movimiento de bamboleo de un trompo. A medida que el chorro se tambaleaba o hacía precesión, delineaba un círculo, creando los anillos alrededor del Ojo de Gato. Sin embargo, los datos indican que los anillos son solo parciales, lo que significa que el chorro de precesión nunca completó una rotación completa de 360 ​​grados y que la aparición de los chorros fue solo un fenómeno de corta duración. La duración de los flujos de salida es un dato importante para la teoría de las nebulosas planetarias. Dado que solo las estrellas binarias pueden impulsar un chorro de precesión en una nebulosa planetaria, los hallazgos del equipo son una fuerte evidencia de que existe un sistema de este tipo en el centro del Ojo de Gato.

A medida que el ángulo y la dirección del chorro cambiaron con el tiempo, probablemente formó todas las características que se ven en el ojo de gato, incluidos los chorros y los nudos. Usando el modelo tridimensional, los investigadores pudieron calcular la inclinación y el ángulo de apertura del chorro de precesión en función de la orientación de los anillos.

Ryan Clairmont, el autor principal del artículo y ahora estudiante de pregrado en la Universidad de Stanford, dice: «Cuando vi por primera vez la Nebulosa Ojo de Gato, me sorprendió su hermosa estructura perfectamente simétrica. Me sorprendió aún más que su estructura 3D fuera no se entiende completamente».

Y agrega: «Fue muy gratificante poder hacer mi propia investigación astrofísica que realmente tiene un impacto en el campo. Los chorros de precesión en las nebulosas planetarias son relativamente raros, por lo que es importante comprender cómo contribuyen a la formación de nebulosas más complejas». sistemas como el Ojo de Gato. En última instancia, comprender cómo se forman proporciona una idea del destino final de nuestro Sol, que algún día se convertirá en una nebulosa planetaria».

Con información de Phys.org

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