Usando il telescopio spaziale XMM-Newton dell’ESA, gli astronomi hanno scoperto che la nebulosa planetaria NGC 5189 ospita una bolla calda che emette raggi X arricchita di carbonio. La scoperta, presentata in un articolo pubblicato il 30 settembre su arXiv.org, potrebbe far luce sulla natura del materiale gassoso nelle nebulose planetarie.

Le nebulose planetarie (PNe) stanno espandendo gusci di gas e polvere che sono stati espulsi da una stella durante il processo della sua evoluzione. Sono relativamente rari, ma importanti per gli astronomi che studiano l’evoluzione chimica di stelle e galassie.

Si presume che i venti stellari delle stelle centrali delle nebulose planetarie (CSPNe) iniettino energia e quantità di moto che vengono trasferite nell’involucro nebulare attraverso bolle calde che emettono raggi X. Queste bolle, insieme ad altri processi fisici, sono pensati per determinare l’espansione e l’evoluzione della PNe.

NGC 5189 (noto anche come PN G307.2−03.4) è un PN con una morfologia complessa, che ospita una stella centrale Wolf-Rayet designata WD 1330-657. Osservazioni precedenti hanno dimostrato che questa PN ha almeno tre coppie di lobi bipolari che si espandono in direzioni diverse.

Ora, un team di astronomi guidato da Jesus A. Toala della National Autonomous University of Mexico, riporta la scoperta di materiale che emette raggi X all’interno dei lobi di NGC 5189. Il rilevamento è stato effettuato utilizzando tre telecamere europee per l’imaging di fotoni (EPIC) che sono a bordo del XMM-Newton.

Abbiamo presentato la scoperta dell’emissione estesa di raggi X dal PN NGC 5189 attorno alla stella di tipo [WR] WD 1330-657“, hanno scritto gli astronomi nel documento.

Le immagini ottenute con strumenti EPIC hanno rivelato la presenza di gas caldo all’interno di NGC 5189. È stato osservato che il gas che emette raggi X è distribuito principalmente verso i lobi orientali e occidentali (come si vede sulle immagini) con una luminosità superficiale inferiore nella regione centrale.

Credit: Toala et al., 2019.

Lo studio ha scoperto che l’emissione estesa in NGC 5189 è dominata dalla banda di raggi X morbida con un contributo della banda media. Tuttavia, non è stato rilevato alcun contributo dalla banda di raggi X dura l’emissione estesa.

I risultati dell’analisi spettrale mostrano che il materiale che emette raggi X ha un’abbondanza di carbonio relativamente elevata (circa 38 volte maggiore di quella del nostro sole) e una temperatura del plasma di circa 0,14 keV. Secondo gli autori dell’articolo, questi risultati confermano l’assunto che NGC 5189 ospita una bolla calda arricchita di carbonio.

Gli astronomi suppongono che la presenza di una bolla calda così ricca di carbonio in NGC 5189 sia indicativa di processi fisici estremi che si svolgono in questa PN. “Si pensa che queste PNe subiscano un impulso termico molto tardivo che espelle ulteriormente il materiale ricco di carbonio trovato nella bolla calda. Questo scenario è supportato in NGC 5189 dal fatto che tali quantità stimate della bolla calda risiedono tra quelle della PN e il CSPN“, hanno concluso i ricercatori.

In generale, gli scienziati suggeriscono che l’emissione estesa di raggi X è il risultato della miscelazione tra la bolla calda ricca di carbonio e il materiale nebulare di NGC 5189. Tuttavia, sono necessarie ulteriori osservazioni per confermare definitivamente questa ipotesi.

Ulteriori informazioni: Una bolla calda ricca di carbonio nella nebulosa planetaria NGC 5189, arXiv: 1910.00025 [astro-ph.SR] arxiv.org/abs/1910.00025