La Nebulosa Riserva è una nebulosa planetaria situata a 3.000 anni luce di distanza nella costellazione meridionale del Grus (Gru). Con una magnitudine apparente di 16.5, è catalogata come IC 5148 nell’Indice Catalogo. IC 5148 si estende per circa 2 minuti d’arco e ha un raggio fisico di 1.2 anni luce (0.368 parsec) con una velocità di espansione di 53 km/h, rendendola una delle nebulose planetarie in espansione più rapide conosciute. Prende il nome di Nebulosa Riserva per la sua forma che ricorda un anello di materiale con una cavità centrale attorno alla stella progenitrice. L’anello luminoso è circondato da un alone più tenue di circa 6 minuti d’arco di diametro.

IC 5148, conosciuta come Nebulosa Riserva, è una straordinaria nebulosa planetaria situata a circa 3000 anni luce di distanza, vicino al ‘collo’ della costellazione meridionale Grus (Gru). Questa immagine, catturata con il telescopio Gemini South, uno dei telescopi dell’Osservatorio Internazionale Gemini gestito dal NOIRLab della NSF, mostra la nube di gas di IC 5148 e il residuo stellare centrale da cui il gas emana. Utilizzando piccoli telescopi, questa nebulosa appare come una stella centrale brillante con un anello esterno. Gli strati di gas ipnotici sono deboli e quasi impercettibili senza l’uso di telescopi più grandi, nonostante la chiarezza catturata in questa immagine attraverso lo spettrografo multi-oggetto Gemini (GMOS) su Gemini South. Al momento della scoperta di IC 5148 da parte degli astronomi nel 1894, il termine nebulosa planetaria è stato coniato per riferirsi a queste enormi sfere gassose che sembravano pianeti giganti. Oggi sappiamo che queste sfere sono in realtà residui stellari. Al centro di IC 5148 si trova una nana bianca, il caldo nucleo della stella centrale, circondato da ‘fioriture’ gassose asimmetriche e da un tenue anello di alone. La stella progenitrice della nana bianca era probabilmente una stella di massa simile a quella del nostro Sole. Alla fine della vita di quella stella, uno squilibrio di pressione interna ha portato a un’espansione della stella in una gigante rossa. Durante questa crescita, gli strati esterni di gas e materiale stellare sono stati espulsi nello spazio, dando vita alla nebulosa che vediamo oggi. Il buco centrale − la macchia scura che circonda la stella − è dovuto alla pressione della radiazione della stella stessa, che spinge il gas circostante lontano dal nucleo, creando uno spazio vuoto. La formazione dell’anello e delle strutture a forma di arco sono tracce della storia evolutiva di IC 5148 — ma i meccanismi che le hanno create rimangono un mistero per gli astronomi. Credito immagine: Osservatorio Internazionale Gemini/NOIRLab/NSF/AURA. Elaborazione delle immagini: T.A. Rector (Università dell’Alaska Anchorage/NOIRLab della NSF), J. Miller (Osservatorio Gemini/NOIRLab della NSF), M. Rodriguez (Osservatorio Gemini/NOIRLab della NSF) e M. Zamani (NOIRLab della NSF) (CC BY 4.0). L’alone è composto da materiale espulso dalla stella durante una fase evolutiva precedente quando la stella si trovava sul ramo delle giganti asintotiche (AGB). La complessa struttura di anelli e archi è stata creata mentre la stella espelleva periodicamente materiale nelle fasi finali della sua vita. Come tutte le nebulose planetarie, la Nebulosa Riserva si è formata quando una stella di massa intermedia – una gigante rossa evoluta – ha raggiunto una fase avanzata nel suo ciclo evolutivo ed ha espulso i suoi strati esterni. L’involucro gassoso espulso è ora “eccitato” dalla radiazione del residuo stellare caldo. La luce ionizzante della stella residua fa brillare il materiale espulso come una luminosa nebulosa planetaria. Il nucleo residuo della stella progenitrice si raffredderà nel tempo e la sua radiazione non sarà più sufficiente a illuminare la nebulosa in espansione. Le nubi di materiale espulso si disperderanno nel mezzo interstellare e la stella centrale continuerà a svanire come nana bianca per miliardi di anni. La Nebulosa Riserva ha un’età cinematica di 4500 anni e un’età evolutiva di 71.590 anni. Ha una massa di 1.122 masse solari. Queste proprietà sono state derivate in uno studio del 2021 basato sui dati ottenuti nel Gaia Early Data Release 3 (Gaia EDR3). La stella centrale della nebulosa ha un tipo spettrale di hgO(H), indicando una stella ricca di idrogeno di alta gravità con ampie linee di assorbimento di Balmer. Questa classificazione è stata assegnata da Mendez nel 1991. L’intensa radiazione della stella calda è responsabile per il movimento del gas circostante e per la creazione di una cavità al centro della nebulosa. La stella centrale è stata rivelata come evoluta e molto calda durante le osservazioni con l’International Ultraviolet Explorer (IUE) condotte da Kaler e Feibelman negli anni ’80. Nel 2018, osservazioni con lo strumento FORS2 (FOcal Reducer/low dispersion Spectrograph 2) sul Very Large Telescope (VLT) nel deserto di Atacama del Cile settentrionale hanno rivelato che l’alone esterno della nebulosa era altamente ionizzato. Un team di astronomi guidato da Daniela Barría del Instituto de Astronomía dell’Università Cattolica del Nord, Cile, ha anche rilevato flussi di gas oltre l’alone ionizzato caldo. Gli astronomi hanno stimato una massa iniziale di 1.5 masse solari per la stella progenitrice.

IC 5148 è una bella nebulosa planetaria situata a circa 3000 anni luce di distanza nella costellazione del Grus (Gru). La nebulosa ha un diametro di un paio di anni luce e continua a crescere a oltre 50 chilometri al secondo — una delle nebulose planetarie in espansione più rapide conosciute. Il termine “nebulosa planetaria” emerse nel XIX secolo, quando le prime osservazioni di tali oggetti — attraverso i piccoli telescopi disponibili all’epoca — sembravano in qualche modo pianeti giganti. Tuttavia, la vera natura delle nebulose planetarie è ben diversa. Credito immagine: European Southern Observatory (CC BY 2.0)

Fatti

La Nebulosa Riserva ha due designazioni nell’Indice Catalogo, IC 5148 e IC 5150. IC 5148 è quella più comunemente utilizzata. La nebulosa fu scoperta dall’astronomo amatoriale australiano Walter Frederick Gale il 4 giugno 1894. Dopo la scoperta di Gale, la nebulosa fu catalogata come IC 5150 nell’Indice Catalogo. La designazione IC 5148 fu assegnata alla nebulosa dopo che fu scoperta indipendentemente dall’astronomo americano Lewis Swift il 23 luglio 1897. IC 5150 e IC 5148 furono identificate come lo stesso oggetto da C. Hoffmeister nel 1961.

IC 5148, basato su osservazioni condotte con i telescopi ESO all’Osservatorio La Silla Paranal sotto il programma ID 184.C-1143(B) (CC BY 4.0)

Posizione

La Nebulosa Riserva si trova nel collo della Gru celeste (Grus), a circa un grado a ovest del gigante di tipo K Lambda Gruis (magn. 4.47). Lambda Gruis appare vicino all’Aldhanab più luminoso (Gamma Gruis, magn. 3.0). La nebulosa può essere trovata circa a metà strada tra la brillante Fomalhaut in Piscis Austrinus e Alpha Indi in Indus. Con piccoli telescopi, IC 5148 appare come un debole anello attorno alla stella centrale brillante. Gli strati complessi di gas asimmetrici possono essere osservati solo in telescopi più grandi a ingrandimenti elevati. La nebulosa è meglio osservata con un filtro OIII.

La posizione della Nebulosa Riserva (IC 5148), immagine: Stellarium. A declinazione -39° 23’, IC 5148 non sorge mai per gli osservatori situati a nord della latitudine 50° N. Il momento migliore dell’anno per osservare la Nebulosa Riserva e altri oggetti di cielo profondo in Grus è durante il mese di ottobre, quando la costellazione appare più in alto sopra l’orizzonte nelle prime ore della serata.