Il Fantasma di Giove (NGC 3242) è una nebulosa planetaria situata a circa 4.800 anni luce nella costellazione dell’Idra. Con una magnitudine apparente di 8,60 e una dimensione apparente di 25 arcosecondi, è osservabile con telescopi amatoriali. La nebulosa è catalogata come Caldwell 59 nel catalogo Caldwell. È uno degli obiettivi telescopici più ricercati non presenti nel catalogo di Messier. Il soprannome di Fantasma di Giove è dovuto alla sua somiglianza di dimensioni apparenti con il pianeta Giove. La somiglianza è stata notata per la prima volta dall’astronomo britannico William Henry Smyth nel XIX secolo. Nonostante il suo soprannome, la Nebulosa Fantasma di Giove non ha alcuna relazione con Giove. Presenta una vaga somiglianza con il pianeta quando osservata attraverso un piccolo telescopio, simile a come la Nebulosa di Saturno (NGC 7009) ricordi un po’ Saturno. La somiglianza fra questi oggetti, o almeno le loro regioni centrali, con i pianeti ha portato alla nascita del termine “nebulosa planetaria”. L’origine del termine è incerta, ma William Herschel lo utilizzò nel XVIII secolo e annoverò 78 “nebulose planetarie” nel suo catalogo. La maggior parte di esse si è poi rivelata essere galassie.

Dopo che una stella di massa media come il Sole ha esaurito l’idrogeno e l’elio nel suo nucleo, si espande in una stella gigante rossa e, in un ultimo sussulto prima di estinguersi, espelle gli strati di gas della sua atmosfera esterna in uno spettacolo cosmico breve ma bellissimo, noto come nebulosa planetaria. Ciò espone il nucleo della stella, una densa e calda sfera di carbonio e ossigeno chiamata nana bianca, che è destinata a svanire nel tempo. La nana bianca è così calda che splende intensamente nella luce ultravioletta, la quale fa brillare il materiale gassoso espulso dalla stella. La fotocamera Wide Field and Planetary 2 del telescopio Hubble ha catturato questa immagine di Caldwell 59, una nebulosa planetaria catalogata anche come NGC 3242. L’immagine spettrale fa parte di una collezione di osservazioni di Hubble effettuate sulle nebulose planetarie negli anni ’90, rivelando dettagli mai visti prima in questi veli stellari e aiutando gli astronomi a comprendere meglio le fasi evolutive avanzate delle stelle di massa media. Immagine: NASA, ESA, Bruce Balick e Jason Alexander (Università di Washington), Arsen Hajian (Osservatorio Navale degli Stati Uniti), Yervant Terzian (Università di Cornell), Mario Perinotto (Università di Firenze), Patrizio Patriarchi (Osservatorio di Arcetri) e Reginald Dufour (Università Rice); Elaborazione di Gladys Kober (NASA/Università Cattolica d’America) (CC BY 2.0). NGC 3242 è talvolta nota anche come Nebulosa Occhio. Si estende per circa 2 anni luce. La nana bianca centrale, designata HD 90255, ha una magnitudine apparente di 11. Come tutte le nebulose planetarie, NGC 3242 si è formata quando una stella di massa bassa o intermedia ha raggiunto la fine della sua vita, espellendo gli strati esterni e lasciando il nucleo residuo, una nana bianca calda. La luce ultravioletta proveniente dalla stella centrale ionizza il gas espulso, causando l’illuminazione della nebulosa.

La Nebulosa Fantasma di Giove ripresa dal telescopio spaziale Spitzer della NASA, immagine: NASA/JPL-Caltech/Harvard-Smithsonian CfA. Le nebulose planetarie sono oggetti relativamente brevi, durano solo alcune decine di migliaia di anni prima che le nane bianche centrali e il materiale gassoso circostante si raffreddino. Gli anelli concentrici attorno alla stella centrale sono formati da material periodicamente espulso nelle fasi finali del ciclo vitale della stella. L’area estesa di nebulosità può essere composta da materiale espulso dalla stella quando era una gigante rossa, o da una nuvola di gas interstellare non collegata, illuminata dalla stella centrale della nebulosa. Gli strati interni della Nebulosa Fantasma di Giove si sono formati circa 1.500 anni fa. Le estremità lungo l’asse di simmetria sono segnate da Fasi di Emissione a Bassa Ionizzazione Veloce (FLIER). Queste sono lobi di gas che si muovono a velocità supersoniche, molto più rapide rispetto alla velocità di espulsione del resto della nebulosa. Le alte velocità di queste regioni indicano un’età significativamente più giovane rispetto alla nebulosa stessa. La bassa ionizzazione suggerisce che la radiazione ultravioletta che fa brillare la nebulosa non riesce a penetrare nei FLIER. La Nebulosa Planetaria Lampeggiante (NGC 6826) nella costellazione del Cigno è un altro esempio noto di nebulosa planetaria con FLIER ai poli. Molte nebulose planetarie presentano questa caratteristica.

Il Fantasma di Giove (Caldwell 59), immagine: Judy Schmidt (CC BY 2.0). Uno studio del 2021 sulle stelle centrali in 2.035 nebulose planetarie ha utilizzato dati dal Gaia Early Data Release 3 (EDR3) e ha identificato la stella centrale del Fantasma di Giove come una stella di tipo O con classificazione stellare O(H).

Fatti

NGC 3242 è stata scoperta dall’astronomo britannico William Herschel, nato in Germania, il 7 febbraio 1785. La elencò come H IV.27 nel suo catalogo. Suo figlio John Herschel osservò la nebulosa dal Capo di Buona Speranza in Sudafrica negli anni ’30 del 1800 e la catalogò come h 3248. La elencò successivamente come GC 2102 nel Catalogo Generale del 1864. Quando l’astronomo danese John Louis Emil Dreyer compilò il New General Catalogue of Nebulae and Clusters of Stars nel 1888 basato sul Catalogo delle Nebulose di William Herschel del 1786 e i cataloghi supplementari, incluse il Fantasma di Giove come NGC 3242. La designazione NGC è ancora comunemente usata oggi.

Questa immagine ultravioletta dell’Esploratore dell’Evoluzione della Galassia della NASA mostra NGC 3242, una nebulosa planetaria frequentemente indicata come “Fantasma di Giove”. Sfortunatamente, il nome di “nebulosa planetaria” per questa classe di oggetti celesti è un’eredità storica attribuita a William Herschel durante il XVIII secolo, un periodo in cui i telescopi erano piccoli e oggetti come questi, almeno la regione centrale, sembravano molto simili a pianeti gassosi come Saturno e Giove. Infatti, NGC 3242 non ha relazione con Giove o con qualsiasi altro pianeta. I telescopi e i loro rilevatori hanno migliorato drasticamente negli ultimi secoli. La nostra comprensione di ciò che sono realmente le nebulose planetarie è migliorata di conseguenza. Immagine: NASA/JPL-Caltech

Posizione

La Nebulosa Fantasma di Giove non è troppo difficile da trovare. Si trova nell’area del cielo tra Alphard, la stella più brillante dell’Idra, e lo Spanker di Spica, un asterismo quadrilatero formato dalle stelle più luminose del Corvo, vicino a Spica nella Vergine. La nebulosa appare a soli 1,8 gradi a sud-sudovest della gigante arancione Mu Hydrae (mag. 3,83). Mu Hydrae si trova a sud della falce di Leone, la parte più visibile della costellazione del Leone, appena a sud della linea immaginaria che collega Alphard nell’Idra e Alchiba nel Corvo.

La posizione della Nebulosa Fantasma di Giove (NGC 3242), immagine: Wikisky. L’Idra, il Serpente d’Acqua, è la costellazione più grande del cielo notturno, ma non la più evidente. Contiene solo due stelle – Alphard (Alpha Hydrae) e Gamma Hydrae – che sono più luminose della magnitudine 3,00. Con una magnitudine apparente di 2,00, il gigante luminoso della classe K Alphard è la 47a stella più brillante del cielo. È approssimativamente luminosa come Polaris nell’Orsa Minore. Può essere identificata come la stella più brillante a sud e leggermente ovest della falce di Leone. L’Idra si estende dal Cancro nel nord fino a centauro nel cielo meridionale. Mu Hydrae, la stella guida verso il Fantasma di Giove, è parte della linea curva di stelle che delineano il corpo del Serpente d’Acqua celeste. Il miglior periodo dell’anno per osservare le stelle e gli oggetti del cielo profondo nell’Idra è il mese di aprile. La Nebulosa Fantasma di Giove può essere vista con telescopi amatoriali. Appare di un colore blu-verde nella maggior parte degli strumenti. In un telescopio da 6 pollici, appare come un disco ovale luminoso. L’anello ellittico interno della nebulosa che circonda la stella centrale e l’alone esterno più freddo sono visibili in telescopi di grandi dimensioni. Come tutte le nebulose, il Fantasma di Giove è meglio osservato utilizzando filtri UHC e OIII.

Questa immagine è stata ottenuta con la vista a campo largo della camera Mosaic sul telescopio da 4 metri Mayall all’Osservatorio Nazionale Kitt Peak il 15 dicembre 2006. Questa immagine a campo largo mostra la nube estesa di gas vicino alla nebulosa planetaria NGC 3242. Conosciuta anche come “Fantasma di Giove”, NGC 3242 è l’oggetto luminoso appena sopra a destra del centro dell’immagine. Credito: T.A. Rector/Università dell’Alaska Anchorage, H. Schweiker/WIYN e NOIRLab/NSF/AURA/, L. Frattare e Z. Levay/STScI/AURA/NASA (CC BY 4.0). Fantasma di Giove – NGC 3242

Un’immagine del telescopio spaziale Hubble (HST) di NGC 3242. Credito: Bruce Balick e Jason Alexander (Università di Washington), Arsen Hajian (Osservatorio Navale degli Stati Uniti), Yervant Terzian (Università di Cornell), Mario Perinotto (Università di Firenze), Patrizio Patriarchi (Osservatorio di Arcetri) e NASA/ESA.