How big is Kattenoognevel?

De Kattenoognevel is een planetaire nevel, een wolk van gloeiend gas die door een stervende ster is afgestoten. De nevel ligt op ongeveer 4.300 lichtjaar van de Aarde in het sterrenbeeld Draak. Een lichtjaar is de afstand die licht in één jaar aflegt, ongeveer 9,46 biljoen kilometer. Met de zwakke halo van gas eromheen meegerekend is de nevel ongeveer 6,9 lichtjaar breed, oftewel ongeveer 65 biljoen kilometer. De heldere binnenste nevel die op de meeste foto's te zien is, is minder dan één lichtjaar breed.

Grootte

Een nevel heeft geen scherpe rand, en de Kattenoognevel bestaat uit meerdere lagen. De heldere kern reikt tot ongeveer 20 boogseconden van de centrale ster, waarbij een boogseconde 1/3.600 van een graad is. Rond de kern tonen beelden van Hubble minstens elf zwakke ringen, en diepe opnamen van een telescoop op de grond doen vermoeden dat die tot ongeveer 50 boogseconden reiken. Daarbuiten ligt een veel grotere en zwakkere halo van sliertig gas, met een straal van ongeveer 165 boogseconden.

Dat zijn hoeken aan de hemel, dus de werkelijke groottes hangen af van de afstand. Het ruimtevaartuig Gaia mat de positie van de centrale ster nauwkeurig genoeg om te bepalen dat de ster op ongeveer 1.300 parsec afstand staat, waarbij een parsec ongeveer 3,26 lichtjaar is. Op die afstand is de halo ongeveer 6,9 lichtjaar breed, het ringsysteem ongeveer 2 lichtjaar en de heldere kern ongeveer 0,8 lichtjaar.

Oudere schattingen plaatsten de nevel dichterbij. Een studie uit 1999, waarin op beelden van Hubble werd gemeten hoe snel de kern groeit, kwam uit op een afstand van ongeveer 1.000 parsec, plus of min 270. Op die afstand zou de halo ongeveer 5,2 lichtjaar breed zijn.

Groottevergelijkingen

De halo is ongeveer 1,3 keer zo breed als de zwakke allerbuitenste ring van de Helixnevel, een andere planetaire nevel en het eerstvolgende kleinere object in de verkenner.
De halo is ongeveer 1,6 keer de afstand van de Zon tot Proxima Centauri, ongeveer 4,2 lichtjaar.
De halo is ongeveer acht keer zo breed als de heldere kern.
Als de Zon werd verkleind tot de grootte van een basketbal, zou de halo ongeveer 11.000 kilometer breed zijn, bijna even breed als de Aarde.

Ringen van een stervende ster

Een planetaire nevel ontstaat tegen het einde van het leven van een ster zoals de Zon, wanneer zo'n ster de buitenste lagen gas de ruimte in duwt. Elke ring rond de Kattenoognevel is de rand van een bolvormige gasbel, zoals die tegen de hemel geprojecteerd te zien is. Het patroon doet vermoeden dat de ster ongeveer elke 1.500 jaar in pulsen materie uitstootte. Elke puls vormde een schil met ongeveer evenveel massa als alle planeten van het zonnestelsel samen.

Ongeveer 1.000 jaar geleden veranderde het patroon en begon zich binnen de schillen de heldere kern te vormen. Die groeit sindsdien, zoals beelden van Hubble laten zien die tussen 1994 en 2002 zijn gemaakt. De halo is nog ouder. Het gas in de halo is heter dan dat in de kern, ongeveer 14.400 graden Celsius tegen ongeveer 7.600, en de halo bevat meer massa dan de kern.

Ontdekking

William Herschel, de astronoom die ook de planeet Uranus ontdekte, vond de Kattenoognevel in februari 1786. De nevel was een van de eerste planetaire nevels die ooit zijn ontdekt. De Engelse amateurastronoom William Huggins was de eerste die het spectrum van de nevel onderzocht, de kleuren waaruit het licht bestaat. Zijn werk liet zien dat planetaire nevels uit gas bestaan.

Beelden van Hubble tonen schillen van gas, stralen van snel bewegend gas en knopen die door schokgolven zijn gevormd. In 2004 beschreven ESA en NASA de Kattenoognevel als een van de meest complexe planetaire nevels die ooit zijn waargenomen.