この非常に詳細な猫の目星雲の画像は、それがどのように形成されたかを理解するのに役立つかもしれない。

宇宙で最も複雑な星雲の 1 つとして知られる NGC 6543 は、キャッツアイ星雲としても知られ、地球から 3,000 光年強の距離にあります。天文学者たちは、キャッツアイ星雲の初めての 3 次元モデルのおかげで、1,000 年前の星の工場の理解に少し近づきました。

この研究は、2022年10月発行の王立天文学会月報に掲載されており、星雲の外殻を囲む一対の対称的なリングを明らかにするこの新しい恒星モデルの構築について詳述している。

キャッツアイ星雲は、はるか北の空にあるりゅう座で見ることができます。この新しいモデルに加えて、キャッツアイ星雲は 1994 年に有名なハッブル宇宙望遠鏡によって撮影されました。欧州宇宙機関 (ESA) によると、「これは死にゆく星のダイナミクスと後期進化の視覚的な「化石記録」です。」このような惑星状星雲は、死にゆく星がガスの外層を放出したときに形成され、惑星状星雲を区別する色鮮やかな貝殻のような構造を作り出します。望遠鏡により、天文学者は星雲の結び目、球殻、弧状のフィラメントなどの複雑な構造を見ることができました。

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この異常な構造は、惑星状星雲の形成に関する従来の理論では説明できなかったため、天体物理学者を長年困惑させてきた。

研究によると、リングの対称性は、歳差運動するジェットによって形成されたことを示唆している。歳差運動は、コマの揺れに似ている。ガスと塵の流れであるジェットが揺れる（または歳差運動する）と、円の輪郭が描かれ、キャッツアイの周囲にリングができた。新しいデータは、リングが部分的なものであることを示している。つまり、歳差運動するジェットは360度回転しきることはなく、これらのジェットの出現は短命だったということだ。著者らは、このような惑星状星雲で歳差運動するジェットを発生できるのは連星星だけであるため、これらの発見は、この種の構成がキャッツアイの中心にあることを示す強力な証拠であると言う。

キャッツアイのジェットと結び目は、ジェットの角度と方向が時間の経過とともに変化したために形成されたと考えられます。3D モデルにより、研究者はリングの方向に基づいて歳差運動するジェットの傾きと開口角度を計算することもできました。

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「キャッツアイ星雲を初めて見たとき、その美しく完璧な対称構造に驚きました。その 3D 構造が完全に解明されていないことにさらに驚きました」と、筆頭著者のライアン・クレアモントはプレスリリースで述べています。「実際にこの分野に影響を与える天体物理学の研究を自分で行うことができ、非常にやりがいを感じました。惑星状星雲の歳差運動ジェットは比較的まれなので、それがキャッツアイのようなより複雑なシステムの形成にどのように寄与するかを理解することが重要です。最終的に、それがどのように形成されるかを理解することで、いつか惑星状星雲になるであろう太陽の最終的な運命についての洞察が得られます。」

王立天文学会によると、クレアモント氏は天文学愛好家で、スタンフォード大学の学部生になる予定で、キャッツアイの詳細な3D構造を明らかにして、キャッツアイがこれほど複雑な形になるメカニズムについてさらに詳しく調べようとしていた。同氏は、メキシコ国立自治大学のヴォルフガング・ステフェン氏とカルガリー大学のニコ・コニング氏の協力を求めた。コニング氏は、惑星状星雲に特に適したSHAPEと呼ばれる天体物理学モデリングソフトウェアを開発した。

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