Cette galerie montre quatre nébuleuses planétaires issues de la première étude systématique de tels objets dans le voisinage solaire réalisée avec l’Observatoire de rayons X Chandra de la NASA. Les nébuleuses planétaires présentées ici sont NGC 6543, également connu sous le nom d’Œil de chat, NGC 7662, NGC 7009 et NGC 6826. Dans chaque cas, l’émission de rayons X de Chandra est colorée en violet et l’émission optique du télescope spatial Hubble est colorée en rouge, vert et bleu.
Dans la première partie de cette enquête, publiée dans un nouvel article, vingt et une nébuleuses planétaires à environ 5000 années-lumière de la Terre ont été observées. L’article comprend également des études de quatorze autres nébuleuses planétaires, dans la même plage de distance, que Chandra avait déjà observées.
Une nébuleuse planétaire représente une phase d’évolution stellaire que le soleil devrait connaître dans plusieurs milliards d’années. Lorsqu’une étoile comme le soleil utilise tout l’hydrogène de son noyau, elle se développe en une géante rouge, avec un rayon qui augmente de dizaines à des centaines de fois. Dans cette phase, une étoile perd la plupart de ses couches externes, laissant finalement derrière elle un noyau chaud qui se contractera bientôt pour former une étoile naine blanche dense. Un vent rapide émanant du noyau chaud pénètre dans l’atmosphère éjectée, la pousse vers l’extérieur et crée les gracieuses structures filamenteuses ressemblant à des coquilles vues avec des télescopes optiques.
L’émission diffuse de rayons X observée dans environ 30% des nébuleuses planétaires de la nouvelle étude Chandra, et dans tous les membres de la galerie, est causée par des ondes de choc lorsque le vent rapide entre en collision avec l’atmosphère éjectée. Les nouvelles données d’enquête révèlent que les images optiques de la plupart des nébuleuses planétaires à émission diffuse de rayons X présentent des coquilles compactes avec des rebords pointus, entourées de halos plus faibles. Toutes ces coquilles compactes ont observé des âges inférieurs à environ 5000 ans, ce qui représente donc probablement l’échelle de temps pour que les fortes ondes de choc se produisent.
Environ la moitié des nébuleuses planétaires de l’étude montrent des sources ponctuelles de rayons X au centre, et toutes sauf une de ces sources ponctuelles montrent des rayons X à haute énergie qui peuvent être causés par une étoile compagnon, ce qui suggère qu’une haute fréquence d’étoiles centrales responsables de l’éjection des nébuleuses planétaires ont des compagnons. Les études futures devraient aider à clarifier le rôle des étoiles doubles dans la détermination de la structure et de l’évolution des nébuleuses planétaires.
Ces résultats ont été publiés dans le numéro d’août 2012 de The Astronomical Journal. Les deux premiers auteurs sont Joel Kastner et Rodolfo Montez Jr. du Rochester Institute of Technology à New York, accompagnés de 23 co-auteurs.
Centre de vol spatial Marshall de la NASA à Huntsville, Ala., gère le programme Chandra pour la Direction des missions scientifiques de la NASA à Washington. Le Smithsonian Astrophysical Observatory contrôle les opérations scientifiques et aériennes de Chandra depuis Cambridge, au Massachusetts.
Crédits : Radiographie : NASA/CXC/RIT / J.Kastner et al.; Optique: NASA/ STScI
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