“Şaşırtıcı” – Kedi Gözü Bulutsusu İlk Kez 3D Görüntülendi

Gökbilimciler, Kedi Gözü Bulutsusu’nda Mükemmele Yakın Simetriye Sahip Halkaları Keşfettiler

Araştırmacılar, Kedi Gözü Bulutsusu’nun bilgisayar tarafından oluşturulan ilk üç boyutlu modelini oluşturarak, bulutsunun dış kabuğunun etrafındaki bir çift simetrik halkayı ortaya çıkardı. Halkaların simetrisi, bunların bulutsunun merkez yıldızından kaynaklanan bir ön jet tarafından oluşturulduğunu gösteriyor. Bu, bulutsunun merkezindeki bir ikili yıldız için güçlü kanıtlar sağlar. Çalışma yakın zamanda dergide yayınlandı. Kraliyet Astronomi Derneği’nin Aylık Bildirimleri ve Ryan Clairmont tarafından yönetildi.

Bir gezegenimsi bulutsu, ölmekte olan bir yıldızın dış gaz tabakasını çıkarması ve gezegenimsi bulutsulara özgü renkli, kabuk benzeri bir yapı oluşturmasıyla oluşur. NGC 6543 veya Kedi Gözü Bulutsusu, bilinen en karmaşık gezegenimsi bulutsulardan biridir. Dünya’dan sadece 3.000 ışıkyılı uzaklıkta ve Draco takımyıldızında görülebilir. Kedi Gözü Bulutsusu da ayrıntılı olarak gözlemlenmiştir. Hubble uzay teleskobukarmaşık bir düğüm yapısı, küresel kabuklar ve yay benzeri filamentler sergiliyor.

Clairmont tarafından oluşturulan Kedi Gözü Bulutsusu ve Kedi Gözü Bulutsusu’nun Hubble Uzay Teleskobu tarafından fotoğraflanan üç boyutlu modelinin yan yana karşılaştırması. Ryan Clairmont (solda), NASA, ESA, HEIC ve Hubble Miras Ekibi (STScI/AURA) (sağda) (CC BY-NC-SA 4.0).

Bulutsunun gizemli yapısı, astrofizikçileri şaşırttı çünkü daha önce kabul edilen gezegenimsi bulutsu oluşumu teorileriyle açıklanamadı. Daha yakın tarihli araştırmalar, ön püskürmelerin, NGC 6543 gibi karmaşık gezegenimsi bulutsularda potansiyel şekillendirme mekanizmaları olduğunu, ancak ayrıntılı bir modelden yoksun olduğunu gösterdi.

Bir astronomi meraklısı olan Clairmont, ona karmaşık şeklini veren potansiyel mekanizma hakkında daha fazla bilgi edinmek için Cat’s Eye’ın ayrıntılı 3D yapısını oluşturmaya karar verdi. Bunu yapmak için, Meksika Ulusal Otonom Üniversitesi’nden Dr. Wolfgang Steffen ve Calgary Üniversitesi’nden Nico Koning’in, özellikle gezegenimsi bulutsular için uygun olan SHAPE, 3D astrofiziksel modelleme yazılımını geliştiren yardımını aradı.

Araştırmacılar, bulutsunun üç boyutlu yapısının üç boyutlu yapısını yeniden oluşturmak için Meksika’daki San Pedro Martir Ulusal Gözlemevi’nden gelen spektral verileri kullandılar. Bunlar, bulutsudaki malzemenin iç hareketi hakkında ayrıntılı bilgi sağlar. Hubble Uzay Teleskobu’ndan alınan bu veriler ve görüntülerle birlikte Clairmont, Cat’s Eye’ın dış kabuğunun etrafına yüksek yoğunluklu gaz halkalarının sarıldığını belirleyen yeni bir 3D model oluşturdu. Şaşırtıcı bir şekilde, halkalar birbirine neredeyse mükemmel bir şekilde simetriktir, bu da onların bir jet tarafından oluşturulduğunu düşündürür – bulutsunun merkez yıldızından zıt yönlerde püskürtülen yüksek yoğunluklu bir gaz akımı.

Jet, bir topacın yalpalama hareketine benzer şekilde presesyon sergiledi. Jet yalpalarken veya ilerlerken, bir daire çizerek Kedi Gözü çevresinde halkalar oluşturdu. Bununla birlikte, veriler, halkaların yalnızca kısmi olduğunu, yani öndeki jetin hiçbir zaman 360 derecelik bir dönüşü tamamlamadığını ve jetlerin ortaya çıkmasının yalnızca kısa ömürlü bir fenomen olduğunu gösteriyor. Dışarı akışların süresi, gezegenimsi bulutsu teorisi için önemli bir bilgi parçasıdır. Gezegenimsi bir bulutsuda yalnızca ikili yıldızlar önden gelen bir jete güç sağlayabildiğinden, ekibin bulguları, Kedi Gözü’nün merkezinde bu tür bir sistemin var olduğuna dair güçlü kanıtlar.

Jetin açısı ve yönü zamanla değiştikçe, jetler ve düğümler de dahil olmak üzere Kedi Gözü’nde görülen tüm özellikleri oluşturmuş olabilir. Araştırmacılar, üç boyutlu modeli kullanarak, halkaların yönüne dayalı olarak ön işleme jetinin eğim ve açılma açısını hesaplayabildiler.

Makalenin baş yazarı ve şu anda Stanford Üniversitesi’nde lisans adayı olan Ryan Clairmont, “Kedi Gözü Bulutsusu’nu ilk gördüğümde şaşırtıcıydı. Güzel, mükemmel simetrik bir yapısı vardı. 3D yapısının tam olarak anlaşılmamasına daha da şaşırdım.”

“Alanda gerçekten etkisi olan kendi astrofizik araştırmamı yapabilmek çok tatmin ediciydi. Gezegenimsi bulutsularda önden gelen jetler nispeten nadirdir, bu nedenle Kedi Gözü gibi daha karmaşık sistemlerin şekillenmesine nasıl katkıda bulunduklarını anlamak önemlidir. Nihayetinde, nasıl oluştuklarını anlamak, bir gün kendisi de bir gezegenimsi bulutsuya dönüşecek olan Güneşimizin nihai kaderi hakkında fikir verir.”

Referans: Ryan Clairmont, Wolfgang Steffen ve Nico Koning, 15 Eylül 2022, “Nokta simetrik Kedi Gözü’nün morfkinematik modellemesi, NGC 6543: Önleyen bir jetin halka benzeri kalıntıları”, Kraliyet Astronomi Derneği’nin Aylık Bildirimleri.
DOI: 10.1093/mnras/stac2375