Fatti

La Nebulosa Medusa (Sh2-274) è una nebulosa planetaria di notevoli dimensioni situata a circa 1.500 anni luce nella costellazione dei Gemelli. Con una magnitudine apparente di 15,99, rappresenta una sfida per i telescopi amatoriali. Si estende per un’area di 10,25 minuti d’arco e possiede un diametro fisico di circa 4 anni luce. Il suo nome deriva dalla Gorgone Medusa, una creatura mostruosa del mito di Perseo. Nella mitologia greca, Medusa era una delle tre sorelle Gorgoni, esseri mostruosi con serpenti al posto dei capelli. I filamenti serpentinati che caratterizzano la nebulosa rappresentano i capelli di Medusa. Come altre nebulose planetarie, la Medusa è stata formata da una stella gigante rossa di massa intermedia o bassa che ha espulso i suoi strati esterni nella fase finale del suo ciclo evolutivo. Il nucleo stellare residuo provoca una luminosa fluorescenza nella shell di gas ionizzati che si espande.

Nebulosa Medusa (Abell 21), immagine: Wikimedia Commons/ Jschulman555 (CC BY 3.0) Le nebulose planetarie si formano da stelle che non hanno sufficiente massa per esplodere come supernova alla fine del loro ciclo vitale. Dopo che una stella attraversa il ramo gigante asintotico (AGB), perde materiale a velocità che raggiungono alcuni chilometri al secondo. Il materiale espulso contribuisce alla formazione della struttura distintiva della nebulosa. La stella calda al centro della nebulosa perde la maggior parte della sua involucro di idrogeno, lasciando un nucleo di carbonio e ossigeno degenerato elettronico. In questa fase evolutiva, le stelle espellono temporaneamente nubi di materiale, e l’eiezione di massa genera strutture complesse illuminate dalle stelle centrali. Man mano che il materiale gassoso si allontana dalla stella centrale, la stella aumenta di temperatura e poi si raffredda gradualmente esaurendo il suo involucro di idrogeno. Durante questo riscaldamento, emette una quantità maggiore di luce ultravioletta. La radiazione ultravioletta intensa della stella calda ionizza la nube di gas circostante, causando la perdita di elettroni da parte degli atomi. Quando i nuclei stellari delle nebulose planetarie si raffreddano, diventano nane bianche che non emettono abbastanza energia per illuminare le nebulose circostanti. Al contempo, le nubi di gas tendono a disperdersi nel loro ambiente. A questo punto, le nebulose diventano invisibili e le nane bianche continuano a svanire per miliardi di anni.

Nebulosa Medusa, credito immagine: T. A. Rector/University of Alaska Anchorage e H. Schweiker/NOIRLab/NSF/AURA e NOIRLab/NSF/AURA (CC BY 4.0) La nebulosa planetaria rappresenta la fase finale nella trasformazione delle stelle quando concludono la loro vita attiva per diventare nane bianche. Il nostro Sole stesso formerà una nebulosa di questo tipo nell’ultima fase della sua evoluzione, fra circa 5-6 miliardi di anni. Il nucleo stellare della Nebulosa Medusa è una stella PG 1159, in fase di transizione da stella centrale della nebulosa planetaria a una hot white dwarf. Le stelle PG 1159 sono stelle pre-degenerate con atmosfere carenti di idrogeno e temperature superficiali comprese tra 75.000 K e 200.000 K. La fase nebulosa planetaria di una stella dura solo circa 10.000 anni, una frazione insignificante della sua vita totale. L’età stimata della Nebulosa Medusa è di 8.800 anni. Nel 2015, astronomi dell’Osservatorio Europeo Meridionale (ESO) hanno catturato un’immagine dettagliata del gas luminoso della nebulosa utilizzando il Very Large Telescope (VLT) nel Deserto di Atacama, in Cile settentrionale. L’immagine mostra il bagliore rosso del gas idrogeno e una emissione verde più tenue del gas ossigeno, i quali insieme formano la caratteristica forma a mezzaluna della nebulosa. La nebulosa si estende ben oltre il bordo dell’immagine.

Il Very Large Telescope (VLT) dell’ESO in Cile ha catturato l’immagine più dettagliata mai realizzata della Nebulosa Medusa (nota anche come Abell 21 e Sharpless 2-274). Quando la stella al centro di questa nebulosa ha completato la sua transizione finale verso la dormienza, ha espulso i suoi strati esterni nello spazio, dando origine a questa nuvola colorata. Questa immagine prefigura il destino finale del Sole, che diventerà anch’esso un oggetto di questo tipo. Queste immagini utilizzano dati accumulati grazie allo strumento FOcal Reducer and low dispersion Spectrograph (FORS) collegato al VLT, ottenuti come parte del programma sovrano Cosmic Gems dell’ESO. La stella brillante visibile al centro dell’immagine non è la stella centrale della Medusa; si tratta di una stella di sfondo, situata molto più vicino a noi rispetto alla nebulosa. Questa stella è catalogata come TYC 776-1339-1. La stella centrale della nebulosa è una stella più tenue di tonalità blu, situata nella parte destra di questa immagine, decentrata rispetto alla forma a mezzaluna. È catalogata come WD0726+133.

La posizione di WD0726+133, la stella centrale della Nebulosa Medusa, immagine: Wikisky

Fatti

Quando le linee di emissione verdi furono osservate per la prima volta nel XIX secolo, gli scienziati pensarono che un nuovo elemento, chiamato nebulium, fosse responsabile di tale emissione. L’emissione verde fu scoperta dall’astronomo inglese William Huggins durante l’osservazione della Nebulosa Occhio di Gatto (NGC 6543) in Drago nel 1864. Il nebulium ebbe una vita relativamente breve. Nel 1927, il fisico e astronomo americano Ira Sprague Bowen dimostrò che si trattava in realtà di una rarissima lunghezza d’onda di radiazione proveniente da ossigeno doppiamente ionizzato (O III o O2+) che spiegava la presenza del bagliore verde. Gli astronomi possono isolare l’emissione utilizzando filtri appropriati, per fare risaltare le nebulose deboli contro uno sfondo più scuro. La Nebulosa Medusa è stata scoperta dall’astronomo americano e educatore George O. Abell nel 1955. Abell classificò l’oggetto come una nebulosa planetaria anziana. La Medusa è anche conosciuta con il nome catalogo Abell 21, tratto dal Catalogo delle Nebulose Planetarie (1966) e Sharpless 2-274, dal catalogo Sharpless delle regioni H II. Si pensava che la Nebulosa Medusa fosse un resto di supernova fino agli anni ’70. Nel 1971, un team guidato da T. A. Lozinskaya dell’Istituto Astronomico Sternberg di Mosca condusse una serie di osservazioni interferometriche per analizzare il movimento interno e altre proprietà del materiale nella nebulosa. Lozinskaya scoprì che la nebulosa si stava espandendo a una velocità di 53 ± 10 km/s. La velocità di espansione e l’emissione radio indicarono che Abell 21 era una nebulosa planetaria, non un resto di supernova.

Posizione

La Nebulosa Medusa si trova nella costellazione dei Gemelli, vicino al confine con il Cane Minore. Può essere trovata all’incirca a un quarto della strada da Gomeisa nel Cane Minore a Castore, la seconda stella più luminosa dei Gemelli. Essa appare vicino alla stella di magnitudine 3.6 Lambda Geminorum, nella stessa regione del cielo della più luminosa nebulosa planetaria NGC 2392.

La posizione della Nebulosa Medusa, immagine: Stellarium Il periodo migliore dell’anno per osservare la Nebulosa Medusa e altri oggetti del profondo cielo nei Gemelli è il mese di febbraio, quando i Gemelli si innalzano alti sopra l’orizzonte nelle ore serali. A causa della sua grande dimensione, la nebulosa ha una bassa luminosità superficiale ed è un obiettivo difficile in condizioni meno che ideali. Si osserva al meglio tramite un grande telescopio dotato di un filtro OIII. Nebulosa Medusa – Sharpless 2-274