Des chercheurs ont créé le premier modèle tridimensionnel généré par ordinateur de la nébuleuse de l'œil de chat, révélant une paire d'anneaux symétriques encerclant la coque externe de la nébuleuse. La symétrie des anneaux suggère qu'ils ont été formés par un jet de précession, fournissant des preuves solides d'une étoile binaire au centre de la nébuleuse. L'étude a été dirigée par Ryan Clairmont, qui a récemment terminé ses études secondaires aux États-Unis, et est publiée dans Monthly Notices of the Royal Astronomical Society .

Une nébuleuse planétaire se forme lorsqu'une étoile de masse solaire mourante éjecte sa couche externe de gaz, créant une structure colorée en forme de coquille caractéristique de ces objets. La nébuleuse de l'œil de chat, également connue sous le nom de NGC 6543, est l'une des nébuleuses planétaires les plus complexes connues. Il se trouve à un peu plus de 3 000 années-lumière de la Terre et peut être vu dans la constellation de Draco. La nébuleuse de l'œil de chat a également été photographiée par le télescope spatial Hubble en haute résolution, révélant une structure complexe de nœuds, de coquilles sphériques et de filaments en forme d'arc.

La structure mystérieuse de la nébuleuse a déconcerté les astrophysiciens car elle ne pouvait pas être expliquée par les théories précédemment acceptées pour la formation des nébuleuses planétaires. Des recherches plus récentes ont montré que les jets de précession étaient des mécanismes de mise en forme potentiels dans des nébuleuses planétaires complexes telles que NGC 6543, mais il manquait un modèle détaillé.

Ryan Clairmont, un passionné d'astronomie, a décidé d'essayer d'établir la structure 3D détaillée de l'Œil de chat pour en savoir plus sur le mécanisme potentiel qui lui a donné sa forme complexe. Pour ce faire, il a sollicité l'aide du Dr Wolfgang Steffen de l'Université nationale autonome du Mexique et de Nico Koning de l'Université de Calgary, qui ont développé SHAPE, un logiciel de modélisation astrophysique 3D particulièrement adapté aux nébuleuses planétaires.

Pour reconstruire la structure tridimensionnelle de la nébuleuse, les chercheurs ont utilisé les données spectrales de l'Observatoire national de San Pedro Martir au Mexique. Ceux-ci fournissent des informations détaillées sur le mouvement interne de la matière dans la nébuleuse. Avec ces données et images du télescope spatial Hubble, Clairmont a construit un nouveau modèle 3D, établissant que des anneaux de gaz à haute densité étaient enroulés autour de la coque extérieure de l'œil de chat. Étonnamment, les anneaux sont presque parfaitement symétriques les uns aux autres, suggérant qu'ils ont été formés par un jet, un flux de gaz à haute densité éjecté dans des directions opposées depuis l'étoile centrale de la nébuleuse.

Le jet a montré une précession, semblable au mouvement oscillant d'une toupie. Au fur et à mesure que le jet vacillait ou précédait, il dessinait un cercle, créant les anneaux autour de l'œil du chat. Cependant, les données indiquent que les anneaux ne sont que partiels, ce qui signifie que le jet de précession n'a jamais effectué une rotation complète de 360 ​​degrés et que l'émergence des jets n'a été qu'un phénomène de courte durée. La durée des écoulements est une information importante pour la théorie des nébuleuses planétaires. Étant donné que seules les étoiles binaires peuvent alimenter un jet de précession dans une nébuleuse planétaire, les découvertes de l'équipe sont des preuves solides qu'un système de ce type existe au centre de l'Œil de chat.

Comme l'angle et la direction du jet ont changé au fil du temps, il a probablement formé toutes les caractéristiques vues dans l'œil de chat, y compris les jets et les nœuds. À l'aide du modèle tridimensionnel, les chercheurs ont pu calculer l'inclinaison et l'angle d'ouverture du jet de précession en fonction de l'orientation des anneaux.

Ryan Clairmont, l'auteur principal de l'article et maintenant étudiant de premier cycle à l'Université de Stanford, déclare :"Quand j'ai vu la nébuleuse de l'œil de chat pour la première fois, j'ai été étonné par sa belle structure parfaitement symétrique. J'ai été encore plus surpris que sa structure 3D soit pas entièrement compris."

Il ajoute :"C'était très gratifiant de pouvoir faire mes propres recherches en astrophysique qui ont réellement un impact sur le terrain. Les jets en précession dans les nébuleuses planétaires sont relativement rares, il est donc important de comprendre comment ils contribuent à la formation de formes plus complexes. des systèmes comme l'œil de chat. En fin de compte, comprendre comment ils se forment donne un aperçu du destin éventuel de notre Soleil, qui deviendra lui-même un jour une nébuleuse planétaire. + Explorer plus loin

Image :Hubble espionne un œil dans le ciel