Le nebulose viste con il telescopio spaziale Chandra

In alto a sinistra la nebulosa NGC 6543, nota anche come Occhio di Gatto. Seguono da sinistra a destra le nebulose NGC 7662, NGC 7009 e NGC 6826 (®chandra.harvard.edu)

Le immagini qui riportate sono state ottenute con il telescopio Chandra (il sito), uno strumento specializzato nella rilevazione di raggi X, una radiazione associata in cosmologia a esplosioni stellari, ammassi di galassie e buchi neri. Poichè, fortunatamente per noi, i raggi X sono neutralizzati negli strati più esterni dell'atmosfera terrestre, per catturare tali radiazioni il telescopio nel 1999 venne caricato sullo Shuttle e trasportato in un orbita nella parte esterna della'atmosfera. 

Per farsi una idea, mentre Hubble orbita a circa 560 km di altezza, Chandra segue un orbita ellittica che lo porta ad oscillare fra 139000 e 9600 km di altezza. Quasi a metà strada fra la Terra e la Luna (ca. 384 mila km).

Le immagini, risultato della collaborazione fra lo Smithsonian Center for Astrophysics ad Harvard e la NASA, sono parte del lavoro di catalogazione sistematica sulle nebulose "vicine" al sistema solare. Al momento sono state studiate 21 nebulose planetarie poste ad una distanza di circa 5000 anni luce dalla Terra.

Da gigante rossa a nebulosa

Ricordo brevemente cosa sia una nebulosa planetaria. Si tratta di una fase dell'evoluzione stellare, tipica di tutte le stelle di massa compresa fra 0,8 e 4 volte quella solare, quando la carenza di idrogeno nel nucleo consumato dalle reazioni di fusione nucleare, induce prima un collasso gravitazionale che aumentando la temperatura interna a valori sufficienti da permettere la fusione degli atomi di elio, fa ripartire il motore stellare espandendo il diametro della stella da decine a centinaia di volte (gigante rossa). In questa fase, la stella espelle la maggior parte dei suoi strati esterni; un processo che continua fino a che rimane un nucleo caldo che contraendosi originerà una stella densa chiamata nana bianca.

Quindi mentre la stella madre si contrae il gas emesso si espande intorno ad essa a grande velocità. La radiazione ultravioletta  proveniente dalla stella (alla velocità della luce) colpisce il gas emesso, eccitandolo. Il ritorno del gas in uno stato non eccitato si associa alla emissione di luce. Ecco perchè le nebulose appaiono formare strutture filamentose a conchiglia osservabili con i telescopi ottici. Le stime correnti indicano in circa 5000 anni l'età di queste strutture filamentose.

Nel 30% delle nebulose planetarie si osserva tuttavia anche una emissione di raggi X. In questi casi l'ipotesi corrente è che tale radiazione sia associata alla presenza di un sistema stellare binario o anche ad un disco di accrescimento di un buco nero. 

Studi futuri aiuteranno a chiarire il ruolo di stelle doppie nell'evoluzione delle nebulose planetarie.

Riferimenti

Qui sono presenti le immagini originali con la relativa spiegazione

Pagina sull'argomento della NASA, qui
–––––––––––––––––––––––––––
Nel blog
Notizie in tema astronomia, qui
Notizia successiva su dati ottenuti con Chandra, qui