Kattøyetåken

Fra Wikipedia, den frie encyklopedi
Gå til: navigasjon, søk
Kattøyetåken
Sammensatt bilde av NGC 6543 ved å bruke optiske bilder fra Hubble-teleskopet og røntgenbilder fra Chandra-teleskopet.
Sammensatt bilde av NGC 6543 ved å bruke optiske bilder fra Hubble-teleskopet og røntgenbilder fra Chandra-teleskopet.
Observasjonsdata
epoke:J2000.0
Rektascensjon 17t 58m 33.423s[1]
Deklinasjon +66° 37′ 59.52″[1]
Avstand 3 300 ± 900 ly (1 010 ± 280 pc)[2] lysår
Tilsynelatende størrelsesklasse (V) 9.8B[1]
Tilsynelatende dimensjoner (V) kjerne: 20″[2]
Stjernebilde Dragen
Fysiske kjennetegn
Radius kjerne: 0,2[a] lysår
Absolutt størrelsesklasse (V) −0.2+0.8
−0.6
B[b]
Spesielle trekk Kompleks struktur
Andre navn NGC 6543,[1] Snegletåken,[1] Solblomsttåken,[1] (inkluderer IC 4677),[1] Caldwell 6
Commons-logo.svg
 Kattøyetåken på Commons

Kattøyetåken eller NGC 6543, er en planetarisk tåke i stjernebildet Dragen. Strukturelt sett er den en av de mest komplekse tåkene man kjenner, hvor Hubble-teleskopet har bidratt med høyoppløste observasjoner som har avdekket bemerkelsesverdige strukturer slik som knuter, jetstrømmer, bobler og senete buelignende formasjoner. I midten av Katteyetåken ligger det en lyssterk og varm stjerne, som for ca. 1000 år siden mistet sin ytre kappe som igjen ga grunnlaget for denne tåken.

Kattøytåken ble oppdaget av William Herschel 15. februar 1786, og i 1864 ble den den første planetariske tåken hvor spektrum ble undersøkt av den engelske amatørastronomen William Huggins. Resultatene fra denne undersøkelsen viste for første gang at planetariske tåker består av varme gasser, og ikke stjerner. Tåken har blitt observert over hele det elektromagnetiske spekteret – fra fjerninfrarødt til røntgen.

Moderne studier har ført til en rekke mysterier. Den kronglete strukturen kan delvis være forårsaket av material kastet ut fra en sentral dobbeltstjerne, men det finnes ingen beviser for at den sentrale stjernen har en ledsager. Dessuten har målinger av kjemiske konsentrasjoner avslørt en stor forskjell mellom målinger gjort med to ulike metoder. Hva som forårsaker forskjellene i resultat mellom de ulike målemetodene er ikke kjent. Observasjoner av Hubble-teleskopet avslørte en rekke svake ringer rundt øyet, som er sfæriske skall kastet ut av sentralstjernen i fjern fortid. Den eksakte mekanismen bakk disse utkastingene er dog ukjent.

Generell informasjon[rediger | rediger kilde]

Kattøyetåken er en velstudert planetarisk tåke. Den er relativt lys med en størrelsesklasse på +8,1, og har også en høy overflatelyshet.[3] Den har en rektascensjon på 17 t 58,6 m og en deklinasjon på 66°38'.[4] Den høye deklinasjonen gjør den enkel å observere fra den nordlige halvkulen, hvor de fleste av de store teleskopene finnes.[3] Kattøyetåken ligger nesten nøyaktig på linje med den nordre ekliptiske polen.

Mens den lyse, indre tåken er ganske liten – store halvakse for den indre ellipsen er 16,1 buesekunder, mens avstanden mellom kondensasjonene er 24,7 buesekunder i diameter[5] – har den en utbredt halo av materie som den foregående stjernen kastet ut i løpet av sin røde kjempefase. Haloen strekker seg utover til en diameter på ca. 300 buesekunder (5 bueminutter).[4] Kattøytåken ligger tre tusen lyspår fra jorden.[6]

Observasjoner viser at tåkens hovedlegeme har en tetthet på omtrent 5 000 partikler/cm³ og en temperatur på rundt 7 000–9 000 K (6 730–8 730 °C).[7] Den ytre haloen har en høyere temperatur på ca. 15 000 K og en mye lavere tetthet.[8]

Et optisk bilde av tåkens omliggende halo.

Den sentrale stjernen hos Kattøyetåken er en O7+WR-stjerne og har en temperatur på ca. 80 000 K (79 727 °C).[7] Den har omtrent 10 000 ganger så høy lysstyrke som solen, og radien er omtrent 65 % av solens. Spektroskopiske analyser viser at stjernen gjennom en rask solvind taper masse tilsvarende rundt 3,2×10-7 solmasser per år – det vil si ca. 20 billioner tonn per sekund.[7] Vindens hastighet ligger på rundt 1 900 km/s (6 840 000 km/t). Visse utregninger viser at stjernen bare veier litt mer enn en solmasse, mens andre, teoretiske målinger viser at den har en vekt på ca. 5 solmasser.[9]

I 1994 avslørte Hubble-teleskopet for første gang NGC 6543s overraskende intrikate strukturer, deriblant konsentriske skall av gass, jetstrømmer med gass og uvanlige sjokkinduserte knuter av gass.

Observasjoner[rediger | rediger kilde]

NGC 6543 ble oppdaget av William Herschel 15. februar 1786, og han koblet utseende til en planetarisk skive. Kattøyetåken ble den første planetariske tåken hvis spektrum ble undersøkt. Det var den engelske amatørastronomen William Huggins som undersøkte tåken 29. august 1864.[10] Siden disse tidlige observasjonene har hele NGC 6543s elektromagnetiske spektrum blitt undersøkt. Huggins observasjoner, som forøvrig avslørte at tåkens spektrum var ikke-kontinuerlig og bestod av noen få lyse linjer, var de første indikasjonene på at planetariske tåker bestod av ekstremt fortynnede gasser.[3] Siden disse tidlige observasjonene, har NGC 6543 blitt observert gjennom hele det elektromagnetiske spekteret.

Infrarøde observasjoner[rediger | rediger kilde]

Observasjoner gjort av Kattøyetåken i fjerninfrarøde bølgelengder (rundt 60 μm) avslørte tilstedeværelsen av stjernestøv ved lave temperaturer. Støvet antas å ha blitt dannet i løpet av de siste fasene av den progenitore stjernens liv. Støvet absorberer lys fra den sentrale stjerner, og sender det tilbake ved infrarøde bølgelengder. Spekteret til strålingen fra støvet antyder at temperaturen på støvet ligger rundt 85 K (−188 °C), mens massen til støvet er estimert til 6,4×10-4 solmasser.[11]

Den infrarøde strålingen avslører også tilstedeværelsen av ikke-ioniserte materialer slik som molekylært hydrogen (H2) og argon. I mange planetariske tåker er molekylær stråling høyest ved større avstander fra stjerner, hvor mer materiale er ikke-ionisert, men stråling fra molekylært hydrogen i Kattøyetåken synes å være høyest innenfor grensen av den ytre haloen. Dette kan komme fra sjokkbølger som sender ut H2 når utkastet materiale som beveger seg med ulike hastigheter kolliderer. Det helhetlige utseende på Kattøyetåken i det infrarøde spekteret (2–8nbsp;μm) er lignende ved synlig lys.[12]

Optiske og ultrafiolette observasjoner[rediger | rediger kilde]

Kattøyetåken har blitt grundig observert ved ultrafiolette og optiske bølgelengder. Spektroskopiske observasjoner ved disse bølgelengdene brukes i hovedsak til fastsettelser,[13] mens bilder ved disse bølgelengdene har blitt brukt til å avsløre den intrikate strukturen til tåken.[14]

Hubble-bildet som vises her er produsert i falske farger, med det formål å fremheve regioner med høy og lav ionisering. Tre bilder ble tatt, med filtere som isolerer lyset som sendes ut av enkeltionisert hydrogen ved 656,3 nm, enkeltionisert nitrogen ved 658,4 nm og dobbelionisert oksygen ved 500,7 nm. Bildene ble kombinert som henholdsvis røde, grønne og blå kanaler, selv om de sanne fargene er rød, rød og grønn. Bildet viser to 'kapsler' med mindre ionisert materiale ved ytterkanten av tåken.[15]

Røntgenobservasjoner[rediger | rediger kilde]

Røntgenbilde av Kattøyetåken.

I 2001 avslørte Chandra X-ray Observatorys observasjoner ved røntgenbølgelengder at det fantes ekstremt varm gass, med temperatur opp mot 1 700 000 K.[16] Bildet øverst i denne artikkelen er en kombinasjon av optiske bilder fra Hubble-teleskopet sammen med bilder fra Chandra X-ray Observatory. Det antas den svært varme gassen kommer av voldsomme veselvirkninger mellom en rask stjernevind og materialet som tidligere ble slynget ut. Denne vekselvirkningen har uthulet den indre boblen i tåken.[14] Chandra-observasjoner har også avslørt punktkilder ved posisjonen til sentralstjernen.

Fotnoter og litteraturhenvisninger[rediger | rediger kilde]

Fotnoter
  1. ^ Avstand × sin(diameter_vinkel / 2 ) = 0.2 ly. radius.
  2. ^ 9.8B tilsynelatende størrelsesklasse – 5×{log(1.0 ± 0.3 kpc avstand) − 1} = −0.2+0.8
    −0.6
    B absolutt størrelsesklasse.
Litteraturhenvisninger
  1. ^ a b c d e f g SIMBAD 2006
  2. ^ a b Reed m.fl. 1999, s. 2430–2441
  3. ^ a b c Moore 2007
  4. ^ a b Balick, Wilson & Hajian 2001, s. 354
  5. ^ Reed m.fl. 1999, s. 2433
  6. ^ Nemiroff 2013
  7. ^ a b c Wesson & Liu 2004, s. 1026, 1028
  8. ^ Wesson & Liu 2004, s. 1029
  9. ^ Bianchi, Cerrato & Grewing 1986, s. 227
  10. ^ Kwok 2000, s. 1
  11. ^ Klaas m.fl. 2006, s. 523
  12. ^ Hora m.fl. 2004, s. 299
  13. ^ Wesson & Liu 2004, s. 1026–1027, 1040–1041
  14. ^ a b Balick & Preston 1987, s. 958, 961–963
  15. ^ Wesson & Liu 2004, s. 1027–1031
  16. ^ Chu m.fl. 2001, s. L69–L72

Litteratur[rediger | rediger kilde]

Trykt litteratur
  • Balick, Bruce; Preston, Heather L. (oktober 1987). «A wind-blown bubble model for NGC 6543». Astronomical Journal (engelsk), 94, s. 958–963. Bibcode:1987AJ.....94..958B. doi:10.1086/114528. 
  • Balick, Bruce; Wilson, Jeanine; Hajian, Arsen R. (2001). «NGC 6543: The Rings Around the Cat's Eye». Astronomical Journal (engelsk), 121 (1), s. 354. Bibcode:2001AJ....121..354B. doi:10.1086/318052. 
  • Bianchi, L.; Cerrato, S.; Grewing, M. (november 1986). «Mass loss from central stars of planetary nebulae—the nucleus of NGC 6543». Astronomy and Astrophysics (engelsk), 169 (1–2), s. 227–236. Bibcode:1986A&A...169..227B. 
  • Chu, You-Hua; Guerrero, Martı´n A.; Gruendl, Robert A.; Williams, Rosa M.; Kaler, James B. (2001). «Chandra reveals the X-ray glint in the cat's eye». Astrophysical Journal (engelsk), 553 (1), s. L69–L72. arXiv:astro-ph/0101444. Bibcode:2001ApJ...553L..69C. doi:10.1086/320495. 
  • Guerrero, Martín A.; Chu, You-Hua; Gruendl, Robert A.; Williams, Rosa M.; Kaler, James B. (2001). «The Enigmatic X-Ray Point Sources at the Central Stars of NGC 6543 and NGC 7293». Astrophysical Journal (engelsk), 553 (1), s. L55–L58. arXiv:astro-ph/0104270. Bibcode:2001ApJ...553L..55G. doi:10.1086/320509. 
  • Hora, Joseph L.; Latter, William B.; Allen, Lori E.; Marengo, Massimo; Deutsch, Lynne K.; Pipher, Judith L. (2004). «Infrared Array Camera (IRAC) Observations of Planetary Nebulae». Astrophysical Journal Supplement Series (engelsk), 154 (1), s. 296–301. Bibcode:2004ApJS..154..296H. doi:10.1086/422820. 
  • Hyung, S.; Aller, L. H.; Feibelman, W. A.; Lee, W. B.; de Koter, A. (2000). «The optical spectrum of the planetary nebula NGC 6543». Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (engelsk), 318 (1), s. 77–91. Bibcode:2000MNRAS.318...77H. doi:10.1046/j.1365-8711.2000.03642.x. 
  • Kastner, J.; Montez, R. jr.; Balick, B.; Frew, D.J.; and 22 coauthors (2012). «The Chandra X-Ray Survey of Planetary Nebulae (CHANPLANS): Probing Binarity, Magnetic Fields, and Wind Collisions». Astronomical Journal (engelsk), 144 (2), s. 18. arXiv:1204.6055. Bibcode:2012AJ....144...58K. doi:10.1088/0004-6256/144/2/58. 
  • Klaas, U.; Walker, S.J.; Müller, T.G.; Richards, P.J.; Schreiber, J. (2006). «Multi-aperture photometry of extended IR sources with ISOPHOT. I. The nature of extended IR emission of planetary Nebulae». Astronomy and Astrophysics (engelsk), 452 (2), s. 523–535. Bibcode:2006A&A...452..523K. doi:10.1051/0004-6361:20053245. 
  • Kwok, Sun (2000). «Chapter1: History and overview». The origin and evolution of planetary nebulae (engelsk). Cambridge University Press. s. 1–7. ISBN 0-521-62313-8. 
  • Miranda, L.F.; Solf, J. (1992). «Long-slit spectroscopy of the planetary nebula NGC 6543—Collimated bipolar ejections from a precessing central source?». Astronomy and Astrophysics (engelsk), 260 (1–2), s. 397–410. Bibcode:1992A&A...260..397M. 
  • Moore, S.L. (2007). «Observing the Cat's Eye Nebula». Journal of the British Astronomical Association (engelsk), 117 (5), s. 279–280. Bibcode:2007JBAA..117R.279M. 
  • Reed, Darren S.; Balick, Bruce; Hajian, Arsen R.; Klayton, Tracy L.; Giovanardi, Stefano; Casertano, Stefano; Panagia, Nino; Terzian, Yervant (1999). «Hubble Space Telescope Measurements of the Expansion of NGC 6543: Parallax Distance and Nebular Evolution». Astronomical Journal (engelsk), 118 (5), s. 2430–2441. arXiv:astro-ph/9907313. Bibcode:1999AJ....118.2430R. doi:10.1086/301091. 
  • Wesson, R.; Liu, X.-W. (2004). «Physical conditions in the planetary nebula NGC 6543». Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (engelsk), 351 (3), s. 1026–1042. Bibcode:2004MNRAS.351.1026W. doi:10.1111/j.1365-2966.2004.07856.x. 
Litteratur på nett

Eksterne lenker[rediger | rediger kilde]

Commons-logo.svg Commons: Kategori:Cat's Eye Nebula – bilder, video eller lyd

Koordinater: Sky map 17h 58m 33.423s, +66° 37′ 59.52″