Keren Nebula Mata Kucing Terlihat dalam Gambar 3D
Para peneliti telah menciptakan model tiga dimensi pertama yang dihasilkan komputer dari Nebula Mata Kucing, mengungkapkan sepasang cincin simetris yang mengelilingi kulit terluar nebula. Simetri cincin menunjukkan bahwa cincin tersebut dibentuk oleh jet yang mendahului, memberikan bukti kuat untuk bintang biner di pusat nebula. Studi ini dipimpin oleh Ryan Clairmont, yang baru saja menyelesaikan sekolah menengah di Amerika Serikat, dan diterbitkan dalam Pemberitahuan Bulanan Royal Astronomical Society.
Nebula planet terbentuk ketika bintang bermassa matahari yang sekarat mengeluarkan lapisan gas terluarnya, menciptakan struktur seperti cangkang yang berwarna-warni yang khas untuk objek-objek ini. Nebula Mata Kucing, juga dikenal sebagai NGC 6543, adalah salah satu nebula planet paling kompleks yang diketahui. Jaraknya hanya lebih dari 3.000 tahun cahaya dari Bumi, dan dapat dilihat di konstelasi Draco. Nebula Mata Kucing juga telah dicitrakan oleh Teleskop Luar Angkasa Hubble dalam resolusi tinggi, memperlihatkan struktur simpul yang rumit, cangkang bulat, dan filamen seperti busur.
Struktur misterius nebula membingungkan astrofisikawan karena tidak dapat dijelaskan oleh teori yang diterima sebelumnya untuk pembentukan nebula planet. Penelitian yang lebih baru menunjukkan bahwa jet pendahuluan adalah mekanisme pembentukan potensial di nebula planet yang kompleks seperti NGC 6543, tetapi tidak memiliki model yang terperinci.
Ryan Clairmont, seorang penggemar astronomi, memutuskan untuk mencoba membangun struktur 3D terperinci dari Cat's Eye untuk mengetahui lebih lanjut tentang mekanisme potensial yang memberikan bentuknya yang rumit. Untuk melakukan ini, ia meminta bantuan Dr. Wolfgang Steffen dari Universitas Otonomi Nasional Meksiko dan Nico Koning dari Universitas Calgary, yang mengembangkan SHAPE, perangkat lunak pemodelan astrofisika 3D yang sangat cocok untuk nebula planet.
Untuk merekonstruksi struktur tiga dimensi nebula, para peneliti menggunakan data spektral dari Observatorium Nasional San Pedro Martir di Meksiko. Ini memberikan informasi rinci tentang gerakan internal material di nebula. Bersama dengan data dan gambar dari Teleskop Luar Angkasa Hubble ini, Clairmont membangun model 3D baru, menetapkan bahwa cincin gas berdensitas tinggi melilit kulit terluar Mata Kucing. Anehnya, cincin-cincin itu hampir simetris sempurna satu sama lain, menunjukkan bahwa cincin-cincin itu terbentuk oleh pancaran—aliran gas berdensitas tinggi yang dikeluarkan dalam arah yang berlawanan dari bintang pusat nebula.
Jet menunjukkan presesi, mirip dengan gerakan bergoyang dari gasing yang berputar. Saat jet bergoyang, atau mendahului, ia membentuk lingkaran, menciptakan cincin di sekitar Cat's Eye. Namun, data menunjukkan cincin itu hanya sebagian, yang berarti pancaran sebelumnya tidak pernah menyelesaikan rotasi 360 derajat penuh, dan kemunculan pancaran itu hanya fenomena berumur pendek. Durasi arus keluar adalah bagian penting dari informasi untuk teori nebula planet. Karena hanya bintang biner yang dapat memberi daya pada jet yang mendahului di nebula planet, temuan tim adalah bukti kuat bahwa sistem jenis ini ada di pusat Cat's Eye.
Saat sudut dan arah pancaran berubah dari waktu ke waktu, ia kemungkinan membentuk semua fitur yang terlihat di Cat's Eye, termasuk pancaran dan simpul. Dengan menggunakan model tiga dimensi, para peneliti dapat menghitung kemiringan dan sudut bukaan jet sebelumnya berdasarkan orientasi cincin.
Ryan Clairmont, penulis utama makalah dan sekarang menjadi calon sarjana di Universitas Stanford, mengatakan, "Ketika saya pertama kali melihat Nebula Mata Kucing, saya tercengang dengan strukturnya yang indah dan simetris sempurna. Saya bahkan lebih terkejut lagi bahwa struktur 3D-nya sangat bagus. tidak sepenuhnya dipahami."
Dia menambahkan, "Sangat bermanfaat untuk dapat melakukan penelitian astrofisika saya sendiri yang benar-benar berdampak di lapangan. Mendahulukan jet di nebula planet relatif jarang, jadi penting untuk memahami bagaimana mereka berkontribusi pada pembentukan yang lebih kompleks. sistem seperti Mata Kucing. Pada akhirnya, memahami bagaimana mereka terbentuk memberikan wawasan tentang nasib akhirnya Matahari kita, yang suatu hari nanti akan menjadi nebula planet."
Sumber: Ryan Clairmont et al, Morphokinematic modelling of the point-symmetric Cat's Eye, NGC 6543: Ring-like remnants of a precessing jet, Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (2022). DOI: 10.1093/mnras/stac2375
