NGC 6302

Cet objet est connu depuis 1888 au moins puisqu'il apparaît dans le New General Catalogue[6]. La première étude connue de NGC 6302 date de 1907 et est l'œuvre de Edward Emerson Barnard, qui en fit le dessin et la description[7].

Les nombreux travaux qui lui furent consacrés depuis ont révélé une grande quantité de caractéristiques dignes d'être étudiées. Plus récemment, l'intérêt d'abord suscité par le procédé d'excitation dans la nébuleuse (collision ou photoionisation) s'est déplacé au niveau du grand disque de poussière et de ses propriétés.

Il apparaît sur quelques-unes des premières images diffusées à la suite de la dernière mission de maintenance du télescope Hubble en septembre 2009[8].

La morphologie de NGC 6302 est complexe. Elle peut être décrite approximativement comme étant bipolaire avec deux lobes primaires, bien que des signes semblent étayer l'existence d'une deuxième paire de lobes qui aurait pu appartenir à une précédente phase de perte de masse. Une bande sombre traverse le milieu de la nébuleuse en obscurcissant l'étoile centrale sous toutes les longueurs d'onde[9]. Certaines observations de NGC 6302 suggèrent l'existence d'une jupe orthogonale (ou chakram) semblable à celle de Menzel 3 (nébuleuse de la Fourmi)[7]. L'inclinaison de NGC 6302 est de 12,8° avec le plan du ciel.

Cette nébuleuse planétaire présente au nord-ouest un lobe saillant, qui s'étend jusqu'à 3'.0 de l'étoile centrale. On estime qu'il s'est formé à la suite d'un évènement éruptif il y a environ 1900 ans. Elle possède une partie circulaire dont les bords suivent exactement une expansion de type Hubble (la vitesse de l'expansion est proportionnelle à la distance depuis la source centrale). À une distance angulaire de 1',71 de l'étoile centrale, la vitesse de l'expansion de ce lobe a été mesurée à 263 km/s. À la périphérie extrême du lobe, la vitesse en direction de l'extérieur dépasse les 600 km/s. Le bord ouest du lobe présente des caractéristiques qui suggèrent une collision avec des globules de gaz préexistants, ce qui aurait modifié l'expansion dans cette région[7].

L'étoile centrale, une des plus chaudes connues, avait échappé à la détection à cause de sa très haute température (elle émet principalement dans l'ultraviolet), de la présence du disque de poussière (qui absorbe une grande partie de la lumière en provenance de la région centrale, surtout les ultraviolets) et du fond lumineux produit par l'étoile. Elle n'était pas visible sur les premières images du télescope Hubble[10]. Mais la troisième caméra à grand champ du télescope Hubble, grâce à sa résolution et à sa sensibilité améliorées, révéla l'étoile pâle au centre[4] ainsi qu'une température de 200 000 kelvins et une masse de 0,64 fois la masse du soleil. La masse originelle était bien plus importante, mais la plus grande partie fut éjectée au cours de l'évènement qui généra la nébuleuse planétaire. La luminosité et la température de l'étoile indiquent qu'elle a cessé toute activité nucléaire et qu'elle est en voie de devenir une naine blanche, se refroidissant à un taux estimé de 1 % par an.

La remarquable bande sombre qui traverse le centre de la nébuleuse s'est révélée d'une composition chimique extraordinaire. On a pu y détecter la présence de nombreux silicates, des cristaux de glace et quartz, ainsi que d'autres éléments que l'on a interprétés comme étant la première découverte de carbonates extra-solaires[11]. Cette découverte a été contestée à cause des difficultés à former des carbonates dans un milieu non aqueux[12]. Le problème n'est toujours pas résolu.

L'une des caractéristiques les plus intéressantes de la poussière découverte dans NGC 6302 est la coexistence de minéraux riches en oxygène (silicates) et de minéraux riches en carbone (hydrocarbures aromatiques polycycliques ou HAP)[11]. Les étoiles sont d'ordinaire riches de l'un ou de l'autre, le passage du premier état au deuxième apparaissant tardivement dans l'évolution de l'étoile sous l'effet de transformations nucléaires et chimiques dans l'atmosphère stellaire. NGC 6302 appartient à un groupe d'objets dans lequel les molécules hydrocarbonées se sont formées dans un milieu riche en oxygène. (Matsuura et al. 2005).