Les observations du JWST explorent la structure de la nébuleuse annulaire

Rapport du 29 août 2023

Cet article a été révisé conformément au processus éditorial et aux politiques de Science X. Les éditeurs ont mis en avant les attributs suivants tout en garantissant la crédibilité du contenu :

faits vérifiés

préimpression

source fiable

relire

par Tomasz Nowakowski, Phys.org

Une équipe internationale d'astronomes a utilisé le télescope spatial James Webb (JWST) pour observer la nébuleuse planétaire NGC 6720, mieux connue sous le nom de nébuleuse de l'Anneau. La campagne d'observation, décrite dans un article sur le serveur de pré-impression arXiv, a révélé une multitude de détails structurels dans cette nébuleuse.

Les nébuleuses planétaires (PNe) sont des coquilles de gaz et de poussière en expansion qui ont été éjectées d'une étoile au cours de son évolution d'une étoile de la séquence principale à une géante rouge ou une naine blanche. Ils sont relativement rares, mais importants pour les astronomes qui étudient l’évolution chimique des étoiles et des galaxies.

Située à quelque 2 600 années-lumière de la Terre dans la constellation de la Lyre, la Nébuleuse de l'Anneau est une PN bien connue à la morphologie complexe. Son étoile est une naine blanche avec une masse d'au moins 0,58 masse solaire, une température effective de 135 000 K et une luminosité de 310 luminosités solaires. Des observations antérieures ont montré que la naine blanche est actuellement dans une phase de disparition rapide et qu'une partie de la nébuleuse ionisée est probablement en train de se recombiner.

À la mi-2022, un groupe d'astronomes dirigé par Roger Wesson de l'Université de Cardiff, au Royaume-Uni, a observé la nébuleuse de l'Anneau avec JWST, dans le but de mieux comprendre sa nature. Les observations ont été réalisées dans le cadre du programme des Observateurs Généraux (GO) du Cycle 1.

"Nous rapportons ici l'imagerie JWST de la nébuleuse annulaire, NGC 6720, en utilisant 13 filtres de 1,6 µm à 25 µm", ont écrit les chercheurs dans l'article.

Les images ont révélé que la nébuleuse annulaire possède une cavité interne et une coquille dans laquelle quelque 20 000 amas denses contiennent jusqu'à la moitié de la masse totale. Les images ont également révélé la présence d’un mince anneau d’émission possible d’hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP) et d’un halo contenant environ 10 arcs concentriques et 400 pointes.

En analysant les images obtenues, les astronomes ont découvert que la cavité centrale contient du gaz hautement ionisé et présente deux structures linéaires. En général, la cavité semble avoir une structure approximativement circulaire, avec un rayon d'environ 25 secondes d'arc. La coque entourant cette cavité est une large région avec un bord intérieur et extérieur bien défini, présentant une forme elliptique.

Il s'est avéré que le centre de la nébuleuse de l'Anneau est décalé de deux secondes d'arc au nord-ouest de l'étoile centrale. Les astronomes supposent qu'un tel décalage pourrait être causé par la perte de masse initiale, l'ionisation et le vent stellaire chaud.

En ce qui concerne l’étoile centrale, les observations du JWST ont révélé qu’il s’agit d’un système triple. Sur la base des images, les chercheurs ont découvert que l'étoile avait un compagnon binaire à environ 35 UA et un compagnon de mouvement propre commun et distant à environ 14 400 UA, qui est supposé être une étoile de séquence principale M2 – M4 de faible masse.

Selon les auteurs de l'article, leurs résultats confirment que le PNe en général peut contenir une grande variété de structures et de phases, depuis des gaz chauds hautement ionisés jusqu'à des amas moléculaires denses.

Plus d'information: R. Wesson et al, observations JWST de la nébuleuse annulaire (NGC 6720) : I. Imagerie des anneaux, globules et arcs, arXiv (2023). DOI : 10.48550/arxiv.2308.09027

Informations sur la revue :arXiv