How big is Mgławica Kocie Oko?

Mgławica Kocie Oko to mgławica planetarna, czyli obłok świecącego gazu odrzuconego przez umierającą gwiazdę. Leży około 4300 lat świetlnych od Ziemi, w gwiazdozbiorze Smoka. Rok świetlny, czyli odległość, jaką światło pokonuje w ciągu roku, to około 9,46 biliona kilometrów. Razem z otaczającym ją słabym halo gazu mgławica ma około 6,9 roku świetlnego średnicy, czyli około 65 bilionów kilometrów. Jasna wewnętrzna część mgławicy widoczna na większości zdjęć ma mniej niż rok świetlny średnicy.

Rozmiar

Mgławica nie ma wyraźnej krawędzi, a Kocie Oko składa się z kilku warstw. Jasne jądro sięga około 20 sekund kątowych od gwiazdy centralnej, przy czym sekunda kątowa to 1/3600 stopnia. Wokół jądra zdjęcia z Hubble'a pokazują co najmniej jedenaście słabych pierścieni, a głębokie zdjęcia z teleskopu naziemnego sugerują, że sięgają one do około 50 sekund kątowych. Dalej leży znacznie większe i słabsze halo z delikatnych, strzępiastych obłoków gazu, o promieniu około 165 sekund kątowych.

Są to kąty na niebie, więc prawdziwe rozmiary zależą od odległości. Sonda Gaia zmierzyła położenie gwiazdy centralnej na tyle dokładnie, że można ją umieścić w odległości około 1300 parseków, przy czym parsek to około 3,26 roku świetlnego. Przy takiej odległości halo ma około 6,9 roku świetlnego średnicy, układ pierścieni około 2 lat świetlnych, a jasne jądro około 0,8 roku świetlnego.

Starsze szacunki umieszczały mgławicę bliżej. W badaniu z 1999 roku, w którym na zdjęciach z Hubble'a zmierzono, jak szybko rośnie jądro, ustalono odległość około 1000 parseków, plus minus 270. Przy takiej odległości halo miałoby około 5,2 roku świetlnego średnicy.

Porównania rozmiarów

Halo jest około 1,3 raza szersze niż słaby, najbardziej zewnętrzny pierścień Mgławicy Ślimak, innej mgławicy planetarnej. Jest ona kolejnym mniejszym obiektem w eksploratorze.
Halo ma szerokość około 1,6 raza większą niż odległość od Słońca do Proximy Centauri, czyli około 4,2 roku świetlnego.
Halo jest około ośmiu razy szersze niż jasne jądro.
Gdyby Słońce zmniejszyć do rozmiarów piłki do koszykówki, halo miałoby około 11 000 kilometrów średnicy, czyli prawie tyle co szerokość Ziemi.

Pierścienie umierającej gwiazdy

Mgławica planetarna powstaje, gdy gwiazda podobna do Słońca zbliża się do końca życia i wypycha zewnętrzne warstwy gazu w przestrzeń kosmiczną. Każdy pierścień wokół Kociego Oka to krawędź kulistej bańki gazu, widziana w rzucie na niebo. Układ pierścieni sugeruje, że gwiazda odrzucała materię w impulsach mniej więcej co 1500 lat. Każdy impuls tworzył powłokę o masie mniej więcej takiej, jaką mają wszystkie planety Układu Słonecznego razem wzięte.

Około 1000 lat temu układ się zmienił i wewnątrz powłok zaczęło tworzyć się jasne jądro. Od tamtej pory rośnie, co pokazują zdjęcia z Hubble'a wykonane w latach 1994–2002. Halo jest jeszcze starsze. Jego gaz jest gorętszy niż gaz jądra: ma około 14 400 stopni Celsjusza, a w jądrze około 7600. Halo zawiera też więcej masy niż jądro.

Odkrycie

William Herschel, astronom, który odkrył też planetę Uran, znalazł Kocie Oko w lutym 1786 roku. Była to jedna z pierwszych odkrytych mgławic planetarnych. Angielski astronom amator William Huggins jako pierwszy zbadał jej widmo, czyli kolory składające się na jej światło. Badania Hugginsa wykazały, że mgławice planetarne składają się z gazu.

Zdjęcia z Hubble'a pokazują powłoki gazu, strugi szybko poruszającego się gazu i węzły ukształtowane przez fale uderzeniowe. W 2004 roku ESA i NASA opisały Kocie Oko jako jedną z najbardziej złożonych mgławic planetarnych, jakie kiedykolwiek widziano.