How big is Kattögenebulosan?

Kattögonnebulosan är en planetarisk nebulosa, ett moln av glödande gas som har kastats ut av en döende stjärna, cirka 4 300 ljusår från jorden i stjärnbilden Draken. Ett ljusår är den sträcka som ljuset färdas på ett år, cirka 9,46 biljoner kilometer. Inklusive den svaga halon av gas runt nebulosan är den cirka 6,9 ljusår bred, eller cirka 65 biljoner kilometer. Den ljusa inre nebulosan som syns på de flesta bilder är mindre än ett ljusår bred.

Storlek

En nebulosa har ingen skarp kant, och Kattögonnebulosan har flera lager. Dess ljusa kärna sträcker sig cirka 20 bågsekunder från centralstjärnan, där en bågsekund är 1/3 600 av en grad. Runt kärnan visar bilder från Hubble minst elva svaga ringar, och djupa bilder från ett markbaserat teleskop tyder på att de når ut till cirka 50 bågsekunder. Bortom dem ligger en mycket större och svagare halo av tunn, slöjlik gas, med en radie på cirka 165 bågsekunder.

Det här är vinklar på himlen, så de verkliga storlekarna beror på avståndet. Rymdfarkosten Gaia mätte centralstjärnans position så exakt att stjärnan kunde placeras cirka 1 300 parsek bort, där en parsek är cirka 3,26 ljusår. På det avståndet är halon cirka 6,9 ljusår bred, ringsystemet cirka 2 ljusår och den ljusa kärnan cirka 0,8 ljusår.

Äldre uppskattningar placerade nebulosan närmare. En studie från 1999, som mätte hur snabbt kärnan växer i bilder från Hubble, fann ett avstånd på cirka 1 000 parsek, plus eller minus 270. På det avståndet skulle halon vara cirka 5,2 ljusår bred.

Storleksjämförelser

Halon är cirka 1,3 gånger så bred som den svaga yttersta ringen i Helixnebulosan, en annan planetarisk nebulosa och nästa mindre objekt i utforskaren.
Den är cirka 1,6 gånger avståndet mellan solen och Proxima Centauri, som är cirka 4,2 ljusår.
Halon är cirka åtta gånger så bred som den ljusa kärnan.
Om solen förminskades till storleken av en basketboll, skulle halon vara cirka 11 000 kilometer bred, nästan lika bred som jorden.

Ringar från en döende stjärna

En planetarisk nebulosa bildas när en stjärna som solen närmar sig slutet av sitt liv och trycker ut sina yttre gasskikt i rymden. Varje ring runt Kattögonnebulosan är kanten av en klotformad gasbubbla, sedd projicerad mot himlen. Mönstret tyder på att stjärnan stötte ut material i pulser med cirka 1 500 års mellanrum. Varje puls skapade ett skal som innehöll ungefär lika mycket massa som alla planeterna i solsystemet tillsammans.

För cirka 1 000 år sedan förändrades mönstret, och den ljusa kärnan började bildas inuti skalen. Den har vuxit sedan dess, vilket bilder från Hubble tagna mellan 1994 och 2002 visar. Halon är ännu äldre. Halons gas är hetare än kärnans, cirka 14 400 grader Celsius mot cirka 7 600, och halon innehåller mer massa än kärnan.

Upptäckten

William Herschel, astronomen som också upptäckte planeten Uranus, hittade Kattögonnebulosan i februari 1786. Den var bland de första planetariska nebulosor som någonsin upptäckts. Den engelske amatörastronomen William Huggins var först med att studera Kattögonnebulosans spektrum, de färger som ljuset består av. Hans arbete visade att planetariska nebulosor består av gas.

Bilder från Hubble visar skal av gas, jetstrålar av snabbt rörlig gas och knutor som har formats av stötvågor. År 2004 beskrev ESA och NASA Kattögonnebulosan som en av de mest komplexa planetariska nebulosor som någonsin setts.