L’inedita visione della Nebulosa Anello

L’inedita visione della Nebulosa Anello

La Nebulosa Anello (nota anche come M 57 e NGC 6720) è una delle più famose nebulose planetarie ed è facilmente visibile con un telescopio amatoriale in direzione della costellazione boreale della Lira. Dista da noi circa 2.000 anni luce ed ha un diametro di circa un anno luce. Le nebulose planetarie si formano quando delle stelle di piccola o media grandezza, come il Sole, esauriscono la riserva di idrogeno nel loro nucleo e raggiungono un nuovo equilibrio che permette la continuazione delle reazioni di fusione termonucleare. A causa dell’aumento della produzione di energia quando si innescano le reazioni di fusione dell’elio, gli strati esterni si espandono e la stella diventa una gigante rossa. Questo involucro di gas in espansione dà così origine ad una nebulosa di forma sferica, illuminata dall’energia emessa dalla stella centrale.

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Adesso il telescopio spaziale Hubble ha ottenuto la miglior osservazione di sempre di questa nebulosa, che mostra una struttura di gran lunga più complessa di quanto ci si sarebbe aspettato e differente rispetto a quella finora nota.
Osservazioni fatte con altri grandi telescopi avevano svelato segni di materia nella regione interna della nebulosa, ma la potente vista della camera Wide Field Camera 3 (WFC3), montata su Hubble, ha permesso di svelare dettagli altrimenti impossibili da vedere. L’anello di gas di colore giallo-arancione è costituito dai gas rilasciati durante le fasi finali di evoluzione della stella. Questo avvolge una seconda struttura sferoidale il cui colore è blu a causa della caratteristica emissione dell’elio che viene eccitato dall’intensa radiazione prodotta dalla nana bianca centrale, visibile come un punto bianco al centro dell’immagine.
Le nane bianche sono oggetti compatti, formati per lo più da carbonio, con dimensioni simili a quelle della Terra ma che racchiudono una massa paragonabile a quella del Sole; la loro densità è quindi elevatissima. Rappresentano in pratica il nucleo della stella che ha terminato il suo ciclo evolutivo dove non viene prodotta più energia e, per questa ragione, sebbene caldissime, le nane bianche con il tempo tendono a raffreddarsi.
Nell’immagine sono visibili segni di aloni e zone più dense di colore magenta, creati forse quando l’intensa radiazione della stella morente ha iniziato ad erodere la nebulosa di gas più freddo intorno.
Il gas e le polveri che vediamo oggi sono stati espulsi circa 4.000 anni fa, con la morte della stella, che in origine era più massiccia del Sole. Dopo miliardi di anni passati a convertire idrogeno in elio nel suo nucleo, la stella ha terminato il combustibile ed ha iniziato a gonfiarsi sempre di più, fino a diventare una gigante rossa. Durante quest’ultima fase, ha iniziato a perdere buona parte della sua massa nello spazio intorno, mentre le sue regioni più interne sono collassate formando la nana bianca. L’intensa luce ultravioletta emessa dalla stella morente ha ionizzato il gas attorno, rendendolo luminoso.
Gli anelli esterni si sono formati quando il gas che si muoveva più veloce è andato ad impattare con la materia espulsa precedentemente che si muoveva più lentamente. L’intera nebulosa si espande a più di 70.000 km/h, ma la materia nella regione centrale si muove più velocemente rispetto a quella dell’anello principale. Si prevede che la Nebulosa Anello continuerà ad espandersi per almeno altri 10.000 anni, una fase che in realtà è estremamente breve nella vita di una stella. Dopo questo, diventerà sempre più pallida e fredda, fino a sparire del tutto, mischiandosi con le rarefatte particelle del mezzo interstellare.
Studiare questa nebulosa potrebbe mostrarci non solo i dettagli fisici di come avviene questa fase dell’evoluzione di una stella, ma anche darci qualche indizio sul futuro del Sole e Sistema Solare. Il Sole è meno massiccio rispetto alla progenitrice di questa nebulosa e avrà un’evoluzione diversa, tuttavia qualche punto di contatto c’è.
Quando il Sole diventerà una nana bianca, riscalderà molto più lentamente gli strati esterni espulsi in precedenza.Il materiale sarà più esterno e lontano quando la stella diventerà abbastanza calda da illuminare il gas. Questa grande distanza significherà anche che la nebulosa sarà meno luminosa, perché più estesa.