William Herschel a écrit dans un article publié en dans la revue Philosophical Transactions of the Royal Society « I shall conclude this paper with an account of a few heavenly bodies, that from their singular appearance leave me almost in doubt of where to class them »[10]. Il faisait bien entendu allusion à des nébuleuses planétaires et en particulier à NGC 7009 qu'il situait à 1,25° de l'étoile Nu Aquarii[10]. Herschel mentionne dans ce papier l'apparence remarquablement circulaire de cet astre et qu'il peut difficilement l'associé à une nébuleuse à cause de son apparence planétaire. C'est ainsi que le terme nébuleuse planétaire est né[10].
L'observation de Lalande mérite une remarque, car il s'agit de l'un des cas pour lequel son catalogue d'étoiles publié en contient un objet qui n'est pas une étoile. Deux observations de Neptune faites les 8 et sont également inscrites dans ce catalogue[1].
Observation
Avec une magnitude visuelle apparente de 8,0, on peut observer NGC 7009 avec des jumelles dont l'ouverture est de 40 à 50 mm ou avec un petit télescope[4].
La nébuleuse NGC 7009 est située à environ 1,3 degrés presque directement à l'ouest de l'étoile Nu Aquarii et à environ 4,4 degrés au sud-est d'Epsilon Aquarii.
Caractéristiques
Distance, taille et vitesse
Le logiciel en ligne Aladin Lite permet de consulter les données astronomiques de plusieurs catalogues, dont le « GAIA EARLY DATA RELEASE 3 (GAIA EDR3) »[12]. Pour NGC 7009, Gaia EDR3, la parallaxe de NGC 7009 est égale à 0,812 3 ± 0,056 5 mas[7], ce qui correspond des valeurs de la distance comprises entre environ 1 151 pc (∼3 750 al) et environ 1 323 pc (∼4 320 al) (1231+92 −80 pc).
Le grand axe de cette nébuleuse elliptique mesure 0,707' et son petit axe 0,523'[5], ce qui, compte tenu de la distance et grâce à un calcul simple, équivaut à une taille réelle de 0,83 ± 0,06 al × 0,61 ± 0,04 al. Selon Corradi et ses collègues, NGC 7009 est entourée d'un halo très asymétrique dont la taille est 14" × 60"[13]. Si l'on tient compte de ce halo, la taille réelle de cette nébuleuse atteint dans sa plus grande dimension 2,6 ± 0,6 al.
Âge
L'âge cinématique d'une nébuleuse planétaire peut être estimé à partir de sa vitesse d'expansion[14]. En supposant une distance d'environ 1,4 kpc (∼4 570 al), ce qui est près des estimations modernes, Sabbadin et ses collègues ont estimé dans une publication de que NGC 7009 était âgé de 6 000 ans[8]. Une étude plus récente lui attribue un âge largement supérieur, soit 52 680 ans[9].
Halo
NGC 7009 est un exemple fascinant de nébuleuse planétaire elliptique hautement excitée contenant des anneaux circumnébulaires, des jets et des FLIER(en) (de l'anglais Fast Low-Ionization Emission Region)[15]. Un halo entoure également la nébuleuse est ses multiples coquilles. À chaque extrémité se trouvent des poignés[16], ce qui lui conférait dans les anciens télescopes un aspect semblable à Saturne. La nébuleuse renferme aussi des filaments et des nœuds[16].
Selon Schönberner et Steffen, dans un article publié en qui est en quelque sorte un résumé des connaissances acquises sur une douzaine des nébuleuses planétaires, étude qui cite plusieurs références, la vitesse interne du vent du halo de la nébuleuse de NGC 7009 est de 2 770 km/s et sa luminosité est de 1,4 (log10= 0,15). Sa perte de masse par année est de 2,24 * 10-9/an (log10=-8,65). La luminosité de la nébuleuse dans le domaine des rayons X est de 8,23 * 10-3 (log10=-2,08)[17].
Étoile centrale
La température de l'étoile centrale est d'environ 83 000 K (), sa masse est estimé entre 0,61 et 0,62 et sa luminosité est un peu supérieure à 5000 ()[8]. Selon Corradi et ses collègues, la température de l'étoile centrale est d'environ 85 100K () et sa luminosité est de 3630 ()[13].
Selon une source plus récente , l'étoile au centre de cette nébuleuse est de type spectral O(H). Sa magnitude visuelle est égale à 12,87 et sa masse est estimée à 1,066 . Sa température de surface atteint les 87 kK () et sa luminosité est égale à 2 818 ()[9]. Le rayon de la nébuleuse est estimé à 0,072 pc[9] et son âge est de 52 680 ans[9].
Selon Schönberner et Steffen, le type spectral de l'étoile au centre de NGC 6543 est des type OH. Sa température effective est de 82 kK et sa luminosité est de 3,24 * 103 (log10=3,51). Notons que Schönberner et ses collègues ont adopté une distance d'environ 1,23 kpc (∼4 010 al) pour déterminer les valeurs qu'ils proposent[17].
↑dimension = (1231 ± 86 pc) x (3,2616 al/pc) x ((0,707/60)°) x (3,1416/180) = 0,83 ± 0,06 al.
↑La magnitude absolue M est donnée par l'équation suivante M = m-5 x log10(D/10), où m est la magnitude apparente (8,0) et D la distance en parsec (1231 +92 −80 pc).
↑M. Duflot, P. Figon et N. Meyssonnier, « Vitesses radiales. Catalogue WEB: Wilson Evans Batten. Subtittle: Radial velocities: The Wilson-Evans-Batten catalogue », Astronomy and Astrophysics Supplement, vol. 114, , p. 269 (Bibcode1995A&AS..114..269D, lire en ligne [PDF])
↑ ab et cF. Sabbadin, M. Turatto, E. Cappellaro, S. Benetti et R. Ragazzoni, « The 3-D ionization structure and evolution of NGC 7009 (Saturn Nebula) », Astronomy & Astrophysics, vol. 416, no 3, , p. 955-981 (DOI10.1051/0004-6361:20031729, lire en ligne [PDF])
↑ abcd et eI. González-Santamaría, M. Manteiga, A. Manchado, A. Ulla, C. Dafonte et P. López Varela, « Planetary nebulae in Gaia EDR3: Central star identification, properties, and binarity », Astronomy & Astrophysics, vol. 656, no A51, , p. 21 pages (DOI10.1051/0004-6361/202141916, Bibcode2021A&A...656A..51G, lire en ligne [PDF])
↑ a et bR. L. M. Corradi, D. Schönberner, M. Steffen et M. Perinotto, « Ionized haloes in planetary nebulae: new discoveries, literature compilation and basic statistical properties », Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, vol. 340, no 2, , p. 417-446 (DOI10.1046/j.1365-8711.2003.06294.x, lire en ligne [html])
↑J. P. Phillips, L. C. Cuesta et G. Ramos-Larios, « Mapping and spectroscopy of the planetary nebula NGC 7009 in the visual and infrared », Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, vol. 409, no 3, , p. 881-902 (DOI10.1111/j.1365-2966.2010.17372.x, Bibcode2010MNRAS.409..881P, lire en ligne [PDF])
↑ a et bD. Schönberner et M. Steffen, « Hot bubbles of planetary nebulae with hydrogen-deficient windsIII. Formation and evolution in comparison with hydrogen-rich bubbles », Astronomy & Astrophysics, vol. A105, , p. 25 pages (lire en ligne [PDF])