Исследователи построили первую компьютерную трехмерную модель туманности Кошачий глаз, обнаружив пару симметричных колец вокруг внешней оболочки туманности. Симметрия колец предполагает, что они были образованы прецессирующим джетом, исходящим из центральной звезды туманности. Это убедительно свидетельствует о наличии двойной звезды в центре туманности. Исследование было недавно опубликовано в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
Планетарная туманность образуется, когда умирающая звезда выбрасывает свой внешний слой газа, создавая красочную, похожую на оболочку структуру, характерную для планетарных туманностей. NGC 6543, или туманность Кошачий глаз, является одной из самых сложных известных планетарных туманностей. Он находится на расстоянии чуть более 3000 световых лет от Земли, и ее можно увидеть в созвездии Дракона. Туманность Кошачий глаз также была подробно изучена космическим телескопом Hubble, демонстрируя сложную структуру узлов, сферических оболочек и дугообразных нитей.
Таинственная структура туманности сбила с толку астрофизиков, потому что ее нельзя было объяснить ранее принятыми теориями образования планетарных туманностей. Более поздние исследования показали, что прецессирующие джеты были потенциальными формирующими механизмами в сложных планетарных туманностях, таких как NGC 6543, но не имели подробной модели.
Клермонт, энтузиаст астрономии, решил попытаться установить подробную трехмерную структуру Кошачьего глаза, чтобы узнать больше о потенциальном механизме, который придал ему такую сложную форму. Для этого он обратился за помощью к доктору Вольфгангу Стеффену из Национального автономного университета Мексики и Нико Конингу из Университета Калгари, которые разработали SHAPE, программное обеспечение для трехмерного астрофизического моделирования, особенно подходящее для планетарных туманностей.
Исследователи использовали спектральные данные Национальной обсерватории Сан-Педро-Мартир в Мексике, чтобы восстановить трехмерную структуру трехмерной структуры туманности. Они предоставляют подробную информацию о внутреннем движении материала в туманности. Вместе с этими данными и изображениями космического телескопа Hubble Клермонт построил новую 3D-модель, установив, что кольца газа высокой плотности обернуты вокруг внешней оболочки "Кошачьего глаза". Удивительно, но кольца почти идеально симметричны друг другу, что позволяет предположить, что они были образованы струей — потоком газа высокой плотности, выброшенным в противоположных направлениях из центральной звезды туманности.
Струя демонстрировала прецессию, подобную раскачиванию волчка. Когда струя колебалась или прецессировала, она описывала круг, создавая кольца вокруг туманности. Однако данные указывают на то, что кольца являются лишь частичными, а это означает, что прецессирующая струя никогда не совершала полный оборот на 360 градусов, и что появление струй было лишь кратковременным явлением. Продолжительность истечения — важная информация для теории планетарных туманностей. Поскольку только двойные звезды могут питать прецессирующий джет в планетарной туманности, выводы команды являются убедительным доказательством того, что система такого типа существует в центре Кошачьего глаза.
Поскольку угол и направление струи менялись со временем, она, вероятно, сформировала все особенности, наблюдаемые в Кошачьем глазе, включая струи и узлы. Используя трехмерную модель, исследователи смогли рассчитать наклон и угол раскрытия прецессирующей струи на основе ориентации колец.