L'aspetto può ingannare, soprattutto quando si tratta di oggetti celesti come galassie e nebulose. Questi oggetti sono così lontani che gli astronomi non possono vedere la loro struttura tridimensionale. La Nebulosa Helix, ad esempio, ricorda una ciambella in immagini colorate. Immagini precedenti di questo oggetto complesso? l'involucro gassoso espulso da una stella morente simile al sole? non ha permesso agli astronomi di interpretare con precisione la sua struttura. Una possibile interpretazione era che la forma dell'Elica assomigliasse a una spirale simile a un serpente.
Ora, un team di astronomi che utilizza le osservazioni di diversi osservatori, incluso l'Hubble Space Telescope della NASA, ha stabilito che la struttura dell'Helix è ancora più sconcertante. Le loro prove suggeriscono che l'Elica consiste di due dischi gassosi quasi perpendicolari l'uno all'altro.
Un team di astronomi, guidato da C. Robert O'Dell della Vanderbilt University di Nashville, Tennessee, ha effettuato la sua scoperta utilizzando immagini altamente dettagliate della Advanced Camera for Surveys del telescopio Hubble, immagini dell'Osservatorio interamericano di Cerro Tololo in Cile e misurazioni da telescopi ottici e radiotelescopi terrestri che mostrano la velocità e la direzione dei deflussi di materiale dalla stella morente. L'Elica, la nebulosa planetaria più vicina alla Terra, è il bersaglio preferito di astronomi professionisti e dilettanti. Gli astronomi sperano che questa scoperta fornisca informazioni su come i gusci di gas espulsi da stelle morenti come il nostro Sole formano le forme complesse chiamate nebulose planetarie. I risultati sono pubblicati nel numero di novembre dell'Astronomical Journal.
'Le nostre nuove osservazioni mostrano che il modello precedente dell'Helix era troppo semplice', ha detto O'Dell. “Circa un anno fa, credevamo che l'Helix fosse una forma di bagel, riempita nel mezzo. Ora vediamo che questo bagel pieno è solo l'interno dell'oggetto. Un disco molto più grande, simile a un anello largo e piatto, circonda il bagel pieno. Questo disco è orientato quasi perpendicolarmente al bagel. Il disco più grande è più luminoso da un lato perché sbatte contro il materiale interstellare mentre l'intera nebulosa si muove nello spazio, come una barca che solca l'acqua. L'incontro comprime il gas, rendendo quella regione più luminosa. Ma ancora non capiamo come si ottiene una tale forma. Se potessimo spiegare come è stata creata questa forma, allora potremmo spiegare le ultime fasi della forma più comune di stelle che collassano”.
'Per visualizzare la geometria dell'elica', ha aggiunto l'astronomo Peter McCullough dello Space Telescope Science Institute di Baltimora, Md., e un membro del team di O'Dell, 'immagina una lente da un paio di occhiali che è stata inclinata in un angolo rispetto al bordo del telaio. Ebbene, nel caso dell'Elica, trovare un disco inclinato rispetto ad un anello sarebbe una sorpresa. Ma questo è, in effetti, ciò che abbiamo trovato.”
Un'altra sorpresa è che la stella morente ha espulso materiale in due dischi circostanti invece di quello che si pensava fosse presente in precedenza. Ogni disco ha un polo nord-sud e il materiale viene espulso lungo quegli assi. 'Non ci aspettavamo che l'Helix avesse almeno due assi di simmetria', ha detto O'Dell. “Pensavamo che ne avesse uno solo. Questo modello a due assi ci consente di comprendere il complesso aspetto della nebulosa».
Utilizzando i dati di Helix, gli astronomi hanno creato un modello tridimensionale che mostra i due dischi. Questi modelli sono importanti per mostrare l'intricata struttura all'interno della nebulosa. Il team ha anche prodotto un'immagine composita dell'Helix che combina le osservazioni della Advanced Camera for Surveys di Hubble e la camera a mosaico del telescopio di 4 metri a Cerro Tololo. L'Helix è così grande che il team aveva bisogno di entrambi i telescopi per acquisire una visione completa. Hubble osservò la regione centrale dell'Helix; il telescopio Cerro Tololo, con il suo campo visivo più ampio, osservava la regione esterna.
Il team, tuttavia, non è ancora sicuro di come siano stati creati i dischi e del motivo per cui sono quasi perpendicolari l'uno all'altro. Uno scenario possibile è che la stella morente abbia una vicina stella compagna. Le osservazioni a raggi X dallo spazio forniscono prove dell'esistenza di una stella compagna. Un disco può essere perpendicolare all'asse di rotazione della stella morente, mentre l'altro può trovarsi nel piano orbitale delle due stelle.
Gli astronomi credono anche che i dischi si siano formati durante due epoche separate di perdita di massa dalla stella morente. Il disco interno si è formato circa 6.600 anni fa; l'anello esterno, circa 12.000 anni fa. Il disco interno si espande leggermente più velocemente del disco esterno. Perché la stella ha espulso la materia in due diversi episodi, lasciando un vuoto di 6.000 anni? In questo momento, solo la Nebulosa Elica conosce la risposta, hanno detto gli astronomi.
La stella simile al sole che ha scolpito l'elica ha creato un bellissimo oggetto celeste. Il Sole tesserà una struttura così grandiosa quando morirà tra 5 miliardi di anni? 'Come singola stella, creerà una nuvola luminosa simile di materiale espulso, ma non mi aspetterei che abbia una struttura così complessa come l'Elica', ha detto McCullough.
Per studiare gli intricati dettagli di queste meraviglie celesti, gli astronomi devono utilizzare una serie di osservatori, tra cui luce visibile e radiotelescopi. Gli astronomi hanno anche bisogno degli occhi acuti della Advanced Camera for Surveys di Hubble. 'La nitida visione di Hubble ha rivelato un regno completamente nuovo della struttura della nebulosa planetaria, che ha fatto avanzare il campo e ha deliziato i nostri occhi', ha detto il membro del team Margaret Meixner dello Space Telescope Science Institute.
Fonte originale: Comunicato stampa Hubble