Nella nuova immagine di NGC 2346 si osserva l’idrogeno molecolare con un dettaglio senza precedenti. Crediti: Image from GeMS/GSAOI Multi-Conjugat Adaptive Optics System
Un gruppo di ricercatori del National Optical Astronomy Observatory (NOAO) statunitense, tra cui l’italiana Letizia Stanghellini, utilizzando il telescopio da 8 metri Gemini Sud posizionato in Cile, hanno ottenuto l’immagine a più alta risoluzione mai acquisita della nebulosa planetaria NGC 2346. Scoperta da William Herschel nel 1785, questa nebulosa bipolare si trova a una distanza di 2.300 anni luce dal nostro Sole, in direzione della Costellazione dell’Unicorno, ed è nota anche come Nebulosa Farfalla per la sua forma a clessidra.
Le nuove osservazioni della Nebulosa Farfalla mostrano dettagli sulle “ali” di dimensioni paragonabili a quelle del nostro sistema solare, veramente minuscoli in scala astronomica. Nell’immagine si possono apprezzare particolari di nodi e filamenti di idrogeno molecolare che nessun altro telescopio a terra o nello spazio è stato finora in grado di rendere in maniera così nitida.
In effetti, l’idrogeno molecolare nei lobi bipolari di NGC 2346 è stato individuato quasi 30 anni fa, anche se precedenti osservazioni suggerivano che fosse disposto in una forma compatta a ciambella. La struttura filamentosa osservata nelle nuove immagini corrisponde al meccanismo di formazione che lo stesso team di ricerca ha proposto, un modello che descrive come una bolla calda di gas attorno alla stella centrale scoppi e frammenti di conseguenza il guscio di gas circostante. I nodi di gas rappresentano probabilmente un fenomeno comune che si verifica quando due fluidi di diversa densità vengono in contatto, e il liquido più leggero spinge sul fluido più pesante.
Simulazione dell’evoluzione della nebulosa in un periodo di 9.000 anni nel futuro (cliccare se non parte l’animazione). Crediti: NOAO
Gli autori hanno sviluppato simulazioni al computer per capire come dovrebbe avvenire l’interazione tra i gas a diverse densità, producendo un filmato che ne mostra l’evoluzione nel tempo. «Questo film ci mostra in sequenza i risultati del modello in un periodo di circa 9.000 anni», spiega Arturo Manchado del NOAO, primo autore dello studio. «Il colore blu corrisponde con l’emissione dell’idrogeno molecolare. L’animazione parte da un toroide iniziale di gas freddo all’equatore, che diventa sempre meno visibile mano a mano che il suo involucro esterno si frammenta, lasciando dietro solo gli aggregati più grandi».
Prima di arrivare alle fasi finali del suo ciclo di vita e trasformarsi in “farfalla”, NGC 2346 era un sistema stellare doppio, con due grossi soli a ruotare attorno al comune centro di massa. La più massiccia delle due stelle ha esaurito il suo carburante più velocemente della sua compagna di massa inferiore, gonfiandosi prima in gigante rossa, e poi perdendo mano a mano gli strati più esterni fino a diventare una nana bianca, con una massa compresa tra 0,3 e 0,7 volte quella del Sole. La forma simmetrica della ali di farfalla di questa nebulosa bipolare è stata probabilmente scolpita dalla coppia di stella, anche se questa ipotesi è ancora da confermare. Con un periodo orbitale di 16 giorni, le due stelle si trovano più vicine di quanto il Sole lo sia a Mercurio.
Le osservazioni sono state effettuate con il nuovo sistema per ottenere immagini nella banda del vicino infrarosso dotato di ottica adattiva del telescopio Gemini sud durante la fase di test iniziale di questo strumento. L’ottica adattiva è una nuova tecnica che permette la correzione in tempo reale dello “sfarfallio” delle immagini astronomiche causato dalla turbolenza dell’atmosfera terrestre.