Images XMM-Newton EPIC (pn+MOS1+MOS2) de NGC 5189. Le panneau inférieur droit montre une image composite couleur combinant le doux (rouge), moyen (vert), et des bandes dures (bleues). La position du CSPN est indiquée par une ouverture circulaire en pointillés blancs dans les panneaux supérieur gauche et inférieur droit. Crédit :Toala et al., 2019.
Grâce au télescope spatial XMM-Newton de l'ESA, Les astronomes ont découvert que la nébuleuse planétaire NGC 5189 abrite une bulle chaude émettant des rayons X enrichie en carbone. La découverte, présenté dans un article publié le 30 septembre sur arXiv.org, pourrait éclairer davantage la nature de la matière gazeuse dans les nébuleuses planétaires.
Les nébuleuses planétaires (PNe) sont des enveloppes de gaz et de poussière en expansion qui ont été éjectées d'une étoile au cours du processus de son évolution d'une étoile de la séquence principale en une géante rouge ou une naine blanche. Ils sont relativement rares, mais important pour les astronomes étudiant l'évolution chimique des étoiles et des galaxies.
On suppose que les vents stellaires des étoiles centrales des nébuleuses planétaires (CSPNe) injectent de l'énergie et de la quantité de mouvement qui sont transférées à l'enveloppe nébulaire par le biais de bulles chaudes émettant des rayons X. Ces bulles, avec d'autres processus physiques, sont pensés pour déterminer l'expansion et l'évolution de PNe.
NGC 5189 (également connu sous le nom de PN G307.2−03.4) est un PN avec une morphologie complexe, hébergeant une étoile centrale Wolf-Rayet désignée WD 1330-657. Des observations antérieures ont montré que ce PN a au moins trois paires de lobes bipolaires s'étendant dans des directions différentes.
Maintenant, une équipe d'astronomes dirigée par Jesus A. Toala de l'Université nationale autonome du Mexique, rapporte la découverte de matériau émettant des rayons X à l'intérieur des lobes de NGC 5189. La détection a été effectuée à l'aide de trois caméras européennes d'imagerie photonique (EPIC) à bord du vaisseau spatial XMM-Newton.
"Nous avons présenté la découverte de l'émission étendue de rayons X du PN NGC 5189 autour de l'étoile de type [WR] WD 1330-657, " ont écrit les astronomes dans le journal.
Les images obtenues avec les instruments EPIC ont révélé la présence de gaz chaud dans NGC 5189. Il a été observé que le gaz émetteur de rayons X est principalement distribué vers les lobes est et ouest (comme on le voit sur les images) avec une luminosité de surface inférieure dans la région centrale.
L'étude a révélé que l'émission étendue dans NGC 5189 est dominée par la bande des rayons X mous avec une certaine contribution de la bande moyenne. Cependant, aucune contribution de la bande des rayons X durs à l'émission étendue n'a été détectée.
Les résultats de l'analyse spectrale montrent que le matériau émetteur de rayons X a une abondance de carbone relativement élevée (environ 38 fois supérieure à celle de notre soleil) et une température de plasma d'environ 0,14 keV. Selon les auteurs de l'article, ces résultats confirment l'hypothèse selon laquelle NGC 5189 héberge une bulle chaude enrichie en carbone.
Les astronomes supposent que la présence d'une telle bulle chaude riche en carbone dans NGC 5189 est indicative de processus physiques extrêmes qui se déroulent dans ce PN. « On pense que ces PNe subissent une impulsion thermique très tardive qui éjecte davantage la matière riche en carbone trouvée dans la bulle chaude. Ce scénario est soutenu dans NGC 5189 par le fait que les abondances estimées de la bulle chaude se situent entre celles du PN et le CSPN, " ont conclu les chercheurs.
En général, les scientifiques suggèrent que l'émission prolongée de rayons X est le résultat du mélange entre la bulle chaude riche en carbone et le matériau nébulaire de NGC 5189. Cependant, d'autres observations sont nécessaires pour confirmer définitivement cette hypothèse.
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