Astronomen hebben, met behulp van ESO’s Very Large Telescope in Chili, de meest gedetailleerde opname ooit gemaakt van de Medusanevel. Toen de ster in het hart van deze nevel aan zijn pensioen begon, blies hij zijn buitenlagen de ruimte in. Daarbij is deze kleurrijke nevel ontstaan. De foto geeft een indruk van het uiteindelijke lot van de zon, die ook in een object van dit type zal veranderen.
Deze prachtige planetaire nevel is genoemd naar een wezen uit de Griekse mythologie: de Gorgo Medusa. Hij is ook bekend als Sharpless 2-274 en staat in het sterrenbeeld Gemini (Tweelingen). De Medusanevel strekt zich over ongeveer vier lichtjaar uit en is ongeveer 1 500 lichtjaar van ons verwijderd. Ondanks zijn grote omvang is hij extreem zwak en moeilijk waarneembaar.
Medusa was een angstaanjagend schepsel met slangen in plaats van haren. Bij deze nevel bestaan deze slangen uit filamenten van gloeiend gas. De rode gloed van waterstof en de zwakkere groene emissie van zuurstofgas strekken zich tot ver voorbij de randen van deze foto uit, en vormen een sikkelvormige nevel aan de hemel. De uitstoot van massa van sterren in dit evolutiestadium fluctueert vaak sterk, waardoor er fascinerende structuren binnen de planetaire nevel kunnen ontstaan. Tienduizenden jaren lang is de ster in het centrum van een planetaire nevel omgeven door zo’n spectaculair kleurrijke gaswolk [1]. In de loop van nog eens enkele duizenden jaren verspreidt het gas zich langzaam over zijn omgeving. Dit is de laatste fase in de gedaanteverandering van sterren zoals onze zon vóórdat ze hun actieve leven als witte dwergen afsluiten. In het leven van een ster is een planetaire nevel net zo’n vluchtig verschijnsel als een zeepbel in het leven van een kind.
De intense ultraviolette straling van de zeer hete ster in het hart van de nevel zorgt ervoor dat atomen van het naar buiten bewegende gas hun elektronen kwijtraken, waardoor het gas geïoniseerd raakt. De karakteristieke kleuren van dit gloeiende gas kunnen worden gebruikt om objecten als deze op te sporen. Met name de groene gloed van tweevoudig geïoniseerde zuurstof ([O III]) is een hulpmiddel bij de jacht op planetaire nevels. Door de juiste filters te gebruiken, kunnen astronomen de straling van dit gloeiende gas afzonderen, waardoor de zwakke nevel duidelijker afsteekt tegen een donkere achtergrond. Toen de groene [O III]-emissie van planetaire nevels voor het eerst werd waargenomen, dachten astronomen dat ze een nieuwe element hadden ontdekt, dat zij nebulium noemden. Later realiseerden zij zich dat het simpelweg een zeldzame golflengte van de straling [2] van een geïoniseerde vorm van het bekende element zuurstof was.
De nevel wordt ook wel Abell 21 (of formeel PN A66 21) genoemd, naar de Amerikaanse astronoom George O. Abell, die dit object in 1955 ontdekte. Astronomen hebben er nog een tijdje over gediscussieerd of deze wolk het restant van een supernova-explosie kon zijn. In de jaren ’70 slaagden onderzoekers er echter in om de beweging en andere eigenschappen van de materie in de wolk te meten, en werd deze als planetaire nevel erkend [3]. Bij de totstandkoming van deze foto is gebruik gemaakt van gegevens van de FOcal Reducer and low dispersion Spectrograph (FORS) van de VLT, die zijn verkregen in het kader van het ESO Cosmic Gems-programma [4].
Noten
[1] Anders dan je zou verwachten is de heldere ster in het midden van de foto niet de centrale ster van de Medusanevel – dat is een voorgrondster die TYC 776-1339-1 wordt genoemd. De centrale ster is een zwakkere, blauwachtige ster die niet precies in het midden van de sikkelvorm staat, in het rechterdeel van de foto.
[2] Dit type straling is zeldzaam, omdat het wordt geproduceerd door een ‘verboden overgang’ – een overgang van het ene energieniveau naar het andere die in strijd is met de kwantumselectieregels, maar die met zeer kleine waarschijnlijkheid toch kan optreden. De aanduiding [O III] geeft aan dat de straling bestaat uit verboden (de rechte haken) emissie van tweevoudig geïoniseerde (het III-gedeelte van de naam) zuurstof (O).
[3] De uitdijingssnelheid van de wolk bleek ongeveer 50 kilometer per seconde te zijn – veel kleiner dan de snelheden die kenmerkend zijn voor een supernova-restant.
[4] Het ESO Cosmic Gems-programma is een initiatief waarbij interessante, intrigerende of visueel aantrekkelijke objecten voor educatieve of publicitaire doeleinden met ESO-telescopen worden gefotografeerd. Het programma maakt gebruik van ‘telescooptijd’ die niet geschikt is voor wetenschappelijke waarnemingen. Alle verzamelde gegevens, die ook bruikbaar kunnen zijn voor wetenschappelijke doeleinden, staan via ESO’s wetenschappelijk archief ter beschikking van astronomen.
Meer informatie
ESO is de belangrijkste intergouvernementele astronomische organisatie in Europa en de meest productieve sterrenwacht ter wereld. Zij wordt ondersteund door zestien lidstaten: België, Brazilië, Denemarken, Duitsland, Finland, Frankrijk, Italië, Nederland, Oostenrijk, Polen, Portugal, Spanje, Tsjechië, het Verenigd Koninkrijk, Zweden en Zwitserland, en door gastland Chili. ESO voert een ambitieus programma uit, gericht op het ontwerpen, bouwen en beheren van grote sterrenwachten die astronomen in staat stellen om belangrijke wetenschappelijke ontdekkingen te doen. Ook speelt ESO een leidende rol bij het bevorderen en organiseren van samenwerking op astronomisch gebied. ESO beheert drie waarnemingslocaties van wereldklasse in Chili: La Silla, Paranal en Chajnantor. Op Paranal staan ESO’s Very Large Telescope (VLT), de meest geavanceerde optische sterrenwacht ter wereld, en twee surveytelescopen: VISTA werkt in het infrarood en is de grootste surveytelescoop ter wereld en de VLT Survey Telescope is de grootste telescoop die specifiek is ontworpen om de hemel in zichtbaar licht in kaart te brengen. ESO is ook de Europese partner van de revolutionaire telescoop ALMA, het grootste astronomische project van dit moment. En op Cerro Armazones, dicht bij Paranal, bouwt ESO de 39-meter Europese Extremely Large optical/near-infrared Telescope (E-ELT), die ‘het grootste oog op de hemel’ ter wereld zal worden.
