ΕΘΝΙΚΟ ΑΣΤΕΡΟΣΚΟΠΕΙΟ ΑΘΗΝΩΝ

«Ξεκλειδώνοντας τα μυστήρια του πλανητικού νεφελώματος “Southern Ring” με το διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb (JWST)»

Οι ερευνητές Δρ. Σταύρος Άκρας και Δρ. Παναγιώτης Μπούμης, του Ινστιτούτου Αστρονομίας, Αστροφυσικής, Διαστημικών Εφαρμογών & Τηλεπισκόπησης (ΙΑΑΔΕΤ) του Εθνικού Αστεροσκοπείου Αθηνών (ΕΑΑ) συνεργάστηκαν με μια ομάδα 70 επιστημόνων, 65 ερευνητικών ιδρυμάτων και πανεπιστημίων από 21 χώρες, μελετώντας τις εικόνες του πρώτου πλανητικού νεφελώματος που παρατηρήθηκε με το διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb (JWST) της NASA. Το πλανητικό νεφέλωμα NGC 3132 επιλέχθηκε να είναι ένας από τους πρώτους πέντε στόχους του JWST κατά τη διάρκεια των πρώτων δοκιμαστικών παρατηρήσεων του Διαστημικού τηλεσκοπίου (Early Release Observations). Οι εκπληκτικής ανάλυσης εικόνες του JWST αποκάλυψαν ότι υπήρχαν τουλάχιστον δύο, πιθανώς τρία ή και περισσότερα αόρατα αστέρια συνοδοί στα οποία οφείλεται η μορφολογία του πλανητικού νεφελώματος NGC 3132, γνωστού και ως “Southern Ring Nebula”. Τα αποτελέσματα της εν λόγω έρευνας δημοσιεύτηκαν στο μεγάλου κύρους επιστημονικό περιοδικό Nature Astronomy.
Τα πλανητικά νεφελώματα αντιπροσωπεύουν τα τελευταία στάδια της εξέλιξης αστέρων μικρής μάζας, όπως είναι ο Ήλιος και παρά την ονομασία τους δεν αφορούν πλανήτες (ιστορικά τους αποδόθηκε η εν λόγω ονομασία τον 18ο αιώνα, διότι έμοιαζαν με πλανήτες λόγω της όχι καλής διακριτικής ικανότητας των τηλεσκοπίων της εποχής). Τα συγκεκριμένα αστέρια, μετά από κάποια δισεκατομμύρια χρόνια που μετατρέπουν το Υδρογόνο του πυρήνα τους σε Ήλιο, διαχέουν την μάζα των εξωτερικών στρωμάτων τους σε αέρια μορφή στο μεσοαστρικό χώρο, με αποτέλεσμα να αποκαλυφθεί ο θερμός τους πυρήνας. Η υπεριώδης ακτινοβολία του πυρήνα οδηγεί στον ιονισμό του εν λόγω αερίου που περιβάλλει τον αστέρα, με αποτελέσματα την ακτινοβολία του αερίου, την οποία παρατηρούμε με την μορφή νεφελώματος με τα τηλεσκόπια. Τα πλανητικά νεφελώματα παίζουν καθοριστικό ρόλο στον χημικό εμπλουτισμό του μεσοαστρικού χώρου, στον σχηματισμό νέων αστέρων και κατ’ επέκταση στην εξέλιξη των γαλαξιών.
Συνδυάζοντας για πρώτη φορά υπέρυθρες φωτογραφίες από το διαστημικό τηλεσκόπιο JWST με δεδομένα από το δορυφόρο Gaia της ESA (Ευρωπαϊκής Διαστημικής Υπηρεσίας), η ερευνητική ομάδα υπολόγισε ότι η αρχική μάζα του αστέρα ήταν σχεδόν τρεις φορές μεγαλύτερη από την μάζα του Ήλιου, ενώ μετά τη δημιουργία του πλανητικού νεφελώματος η μάζα του μειώθηκε μόλις στα 2/3 της μάζας του Ήλιου. Από την μελέτη των φωτογραφιών που πήραμε από το JWST, ανακαλύφθηκε ότι το κεντρικό αστέρι του νεφελώματος περιβάλλεται από έναν περιστρεφόμενο δίσκο σκόνης, με μέγεθος της τάξης της απόστασης του Ήλιου με τη ζώνη Kuiper, η οποία βρίσκεται στα όρια του Ηλιακού μας συστήματος. Επιπλέον, η ερευνητική ομάδα κατέληξε στο σημαντικό συμπέρασμα ότι υπήρχαν τουλάχιστον δύο, πιθανώς τρία ή και περισσότερα αόρατα αστέρια συνοδοί του κεντρικού αστέρα, στα οποία οφείλεται το ακανόνιστο σχήμα του νεφελώματος που παρατηρούμε.
Η εργασία αυτή με επικεφαλής την Δρ. Orsola De Marco από το Πανεπιστήμιο Macquarie στο Σίδνεϋ, της Αυστραλίας δημοσιεύθηκε στο διεθνές επιστημονικό περιοδικό Nature Astronomy με τίτλο: “The messy death of a multiple star system and the resulting planetary nebula as observed by JWST” (https://www.nature.com/articles/s41550-022-01845-2), στην οποία συμμετέχουν οι ερευνητές Δρ. Σταύρος Άκρας και Δρ. Παναγιώτης Μπούμης.
Στο παρακάτω σύνδεσμο δίνεται το επίσημο Δελτίου Τύπου της εργασίας από το Space Telescope Science Institute (STScI). (https://webbtelescope.org/…/new…/2022/news-2022-059.html)
Southern_Ring_09_12_2022
Southern_Ring_09_12_2022_b