Dat de beroemde Kattenoognevel een vreemde eend in de bijt is, wisten astronomen al langer. Maar nu begrijpen ze ook waarom.

De Kattenoognevel is een planetaire nevel, die met wat fantasie op het oog van Sauron lijkt. De meeste planetaire nevels zijn vrij recht-door-zee, maar dat geldt niet voor de Kattenoognevel. Deze nevel bestaat uit een ingewikkelde structuur van knopen en structuren, boogachtige filamenten en concentrische gasschillen. Niet voor niets is de Kattenoognevel één van de meest complexe planetaire nevels die we kennen. Onderzoekers hebben nu voor het eerst een driedimensionaal model van de Kattenoognevel vervaardigd. En die verraadt hoe hij zijn opvallende voorkomen heeft gekregen.

Planetaire nevel
Een planetaire nevel ontstaat wanneer een stervende, zonachtige ster zijn buitenste gaslaag wegslingert. Hierdoor wordt er en kleurrijke ‘schil’ gevormd die kenmerkend is voor dergelijke objecten. Maar zoals gezegd is de Kattenoognevel – een planetaire nevel op iets meer dan 3000 lichtjaar afstand van de aarde, te zien in het sterrenbeeld Draak – een vreemde eend in de bijt. De mysterieuze structuur van de nevel heeft astrofysici al eerder in verwarring gebracht. Zo blijkt dat zijn raadselachtige voorkomen niet kan worden verklaard door eerder aanvaarde theorieën over de vorming van planetaire nevels.

3D-model
Onderzoeker Ryan Clairmont besloot een verwoede poging te wagen om de mogelijke mechanismen die de Kattenoognevel zijn vorm hebben gegeven, te ontraadselen. Daarvoor schakelde hij de hulp in van het het San Pedro Martir National Observatory in Mexico. Spectrale gegevens vervaardigd door dit observatorium verschaffen namelijk inzicht in de interne beweging van materiaal in de nevel. Samen met gegevens en afbeeldingen van de Hubble-ruimtetelescoop construeerde Clairmont vervolgens een gedetailleerd 3D-model.

De Kattenoognevel. Links: het nieuw vervaardigde 3D-model. Rechts: Een eerder gemaakte foto van Hubble. Afbeelding: Ryan Clairmont (links), NASA, ESA, HEIC, and The Hubble Heritage Team (STScI/AURA) (rechts)

Het 3D-model onthult ringen van gas die rond de buitenste schil van het Kattenoog cirkelen. Verrassend genoeg zijn deze gasringen bijna perfect symmetrisch ten opzichte van elkaar gepositioneerd. En dat is interessant. Deze symmetrie suggereert namelijk dat de gasringen zijn gevormd door een jet – een stroom van gas – die in tegengestelde richtingen werd uitgestoten vanuit een centrale ster.

Dubbelster
Volgens de onderzoekers vertoonde deze jet een zogenoemde ‘ precessie-beweging’. Het eenvoudigste voorbeeld van precessie is een draaitol die op de grond ronddraait. En dat verraadt dat de centrale ster waarschijnlijk vergezeld is door een andere ster. Dat komt omdat bekend is dat alleen dubbelsterren zogenaamde ‘precesserende’ straalstromen in planetaire nevels kunnen aandrijven. Kortom, in het hart van de Kattenoognevel houdt zich vermoedelijk een dubbelster op.

De studie werpt nieuw licht op de raadselachtige vorm van de Kattenoognevel. Zo denken de onderzoekers dat de hoek en de richting van de jet in de loop van de tijd veranderde. En op deze manier zagen vervolgens alle opvallende kenmerken van de nevel het levenslicht. Daarnaast breidt het onderzoek ook onze kennis over planetaire nevels in het algemeen uit. “Precesserende jets in planetaire nevels zijn relatief zeldzaam,” zegt Clairmont. “Het is daarom belangrijk om te begrijpen hoe ze bijdragen aan de vorming van complexere systemen zoals de Kattenoognevel. Uiteindelijk zal dit ook inzicht verschaffen in het uiteindelijke lot van onze zon, die op een dag zelf een planetaire nevel zal worden.”