Se l’ispettore del manga anni ‘80 Occhi di gatto alzasse lo sguardo dal suo taccuino e, invece di inseguire tre ladre inafferrabili, puntasse il telescopio verso la costellazione del Drago, probabilmente resterebbe senza parole. Perché là, a circa 4300 anni luce da noi, c’è un “Occhio di gatto” che non ruba quadri ma cattura fotoni: la nebulosa Ngc 6543. A ingrandirne i dettagli non sono detective con la lente, ma due tra i più sofisticati strumenti dell’astronomia spaziale contemporanea, i telescopi spaziali Hubble ed Euclid. L’immagine del mese Esa/Hubble nasce proprio dalla combinazione delle loro capacità osservative: da un lato la visione ad altissima risoluzione di Hubble nel visibile, dall’altro l’ampio campo di Euclid, che osserva nel visibile e nel vicino infrarosso, catturando insieme la nebulosa e lo sfondo brulicante di galassie lontane. Il risultato è un ritratto che non è solo spettacolare dal punto di vista estetico, ma anche ricchissimo di informazioni sulla fase finale dell’evoluzione stellare.
Per l’immagine del mese di Esa/Hubble di marzo, il telescopio spaziale Hubble si unisce a Euclid per creare una nuova visione dei resti visivamente più complessi di una stella morente: la nebulosa Occhio di gatto, nota anche come Ngc 6543. Crediti: Esa/Hubble & Nasa, Esa Euclid/Euclid Consortium/Nasa/Q1-2025, J.-C. Cuillandre & E. Bertin (Cea Paris-Saclay), Z. Tsvetanov
Occhio di gatto è una delle nebulose planetarie più studiate in assoluto. La sua distanza è stata determinata con grande precisione grazie ai dati astrometrici della missione Gaia dell’Agenzia spaziale europea, che la collocano, come dicevamo, a circa 4300 anni luce dalla Terra. Nonostante il nome possa trarre in inganno, le nebulose planetarie non hanno nulla a che vedere con i pianeti: sono nubi interstellari costituite da un involucro incandescente di gas ionizzato in espansione ed emettono luce di vari colori. La loro nomenclatura risale ai primi osservatori del XVIII e XIX secolo, che attraverso piccoli telescopi vedevano questi oggetti come dischi tondeggianti, simili a quelli dei pianeti giganti. In realtà, si tratta di gusci di gas in espansione espulsi da stelle di massa intermedia simili al Sole nelle fasi finali della loro vita stellare. Proprio la nebulosa Occhio di gatto è stata storicamente fondamentale per comprendere la vera natura di questi oggetti: già nel 1864, l’analisi spettroscopica della sua luce rivelò la presenza di linee di emissione caratteristiche del gas ionizzato, distinguendola in modo definitivo dalle stelle e dalle galassie. Era, dunque, la prova che non si trattava di un ammasso di stelle irrisolte, ma di materia rarefatta illuminata da una sorgente centrale.
Al centro di Ngc 6543, si trova il nucleo residuo della stella progenitrice, oggi una nana bianca caldissima. Durante la fase di gigante rossa e successivamente di ramo asintotico delle giganti (Agb), la stella ha perso grandi quantità di massa attraverso venti stellari relativamente lenti e densi. In una fase successiva, venti più veloci e caldi hanno investito il materiale precedentemente espulso, comprimendolo e “scolpendolo” in strutture complesse. È proprio questa interazione tra venti stellari di diversa velocità e densità a generare la sua straordinaria morfologia fatta da gusci concentrici, archi, filamenti, getti ad alta velocità e nodi densi che si intrecciano.
La nebulosa Occhio di gatto e il gas emesso ad alta velocità dalla superficie della stella che sta diventando una nana bianca. Qui un’immagine composita di tre foto scattate a diverse lunghezze d’onda: rosso, idrogeno alfa, blu, ossigeno neutro, verde, azoto ionizzato. Crediti: J.P. Harrington, K.J. Borkowski, Nasa
Le immagini ad alta risoluzione di Hubble mostrano nel dettaglio queste strutture e i gusci concentrici suggeriscono episodi multipli di perdita di massa, quasi come se la stella avesse “pulsato” più volte prima di spogliarsi definitivamente dei suoi strati esterni. Gli shock tra il vento veloce più recente e il materiale espulso in precedenza creano regioni compresse e brillanti, mentre instabilità idrodinamiche modellano nodi e filamenti. Queste strutture costituiscono una sorta di “registrazione fossile” delle varie fasi di morte stellare, poiché ogni arco e ogni bolla raccontano un episodio della storia evolutiva della stella centrale. Studiare in dettaglio questi pattern consente agli astrofisici di testare i modelli teorici di evoluzione stellare e di dinamica dei venti.
Ma se Hubble è il maestro del dettaglio, Euclid è il cartografo del contesto cosmico. Progettato principalmente per mappare la distribuzione della materia oscura e studiare l’energia oscura attraverso l’osservazione di miliardi di galassie lontane, Euclid realizza indagini di imaging profondo su vaste porzioni di cielo. Nel caso della nebulosa Occhio di gatto, Euclid offre una vista ampia che include non solo la regione centrale brillante, ma anche l’alone esterno di gas e lo sfondo cosmico. Nelle sue immagini, ottenute nel visibile e nel vicino infrarosso, la nebulosa appare immersa in un campo ricchissimo di galassie remote. Questo confronto diretto tra un oggetto relativamente “locale” (su scala galattica) e l’universo distante è uno degli aspetti più suggestivi dell’immagine del mese.
L’alone che circonda la regione centrale rappresenta materiale espulso in una fase ancora precedente rispetto alla formazione della nebulosa principale. Si tratta di un anello di frammenti colorati di gas che si allontanano progressivamente dalla stella. L’osservazione nel vicino infrarosso consente di tracciare componenti più fredde e polverose, ampliando il quadro fisico rispetto alla sola luce visibile. L’ampio campo di Euclid evidenzia come la morte di una stella si inserisca in un contesto cosmico molto più vasto. Mentre la nebulosa si espande su una scala di pochi anni luce, sullo sfondo si stagliano galassie a miliardi di anni luce di distanza.
È un colpo d’occhio che mette insieme tempi e spazi radicalmente diversi in un’unica immagine.
Guarda sul canale YouTube dell’Esa la zoomata su Occhi di gatto: