Den spektakulära planetariska nebulosan NGC 7009, eller Saturnus -nebulosan, kommer ut ur mörkret som en serie konstigt formade bubblor, lyser upp i härliga rosa och blues. Den här färgglada bilden togs av MUSE -instrumentet på ESO:s Very Large Telescope (VLT). Kartan - som avslöjar en mängd invecklade strukturer i dammet, inklusive skal, en gloria och en nyfiken vågliknande egenskap-hjälper astronomer att förstå hur planetariska nebulosor utvecklar sina konstiga former och symmetrier.

Saturnus -nebulosan ligger cirka 5000 ljusår bort i stjärnbilden Vattumannen (vattenbäraren). Dess namn härrör från sin udda form, som liknar allas favoritringade planet sett kant-på.

Men egentligen, planetariska nebulosor har inget att göra med planeter. Saturnus-nebulosan var ursprungligen en stjärna med låg massa, som expanderade till en röd jätte i slutet av sitt liv och började kasta sina yttre lager. Detta material blåstes ut av starka stjärnvindar och drivs av ultraviolett strålning från den heta stjärnkärnan som lämnats kvar, skapande av en cirkulär nebulosa av damm och färgglad varm gas. I hjärtat av Saturn -nebulosan ligger den dömda stjärnan, synlig i denna bild, som håller på att bli en vit dvärg.

För att bättre förstå hur planetariska nebulosor formas till sådana udda former, ett internationellt team av astronomer under ledning av Jeremy Walsh från ESO använde Multi Unit Spectroscopic Explorer (MUSE) för att titta inuti de dammiga slöjorna i Saturnusnebulosan. MUSE är ett instrument installerat på ett av de fyra enhetsteleskopen i det mycket stora teleskopet vid ESO:s Paranal -observatorium i Chile. Det är så kraftfullt eftersom det inte bara skapar en bild, men samlar också information om ljusets spektrum - eller färgintervall - från objektet vid varje punkt i bilden.

Teamet använde MUSE för att ta fram de första detaljerade optiska kartorna över gasen och dammet som distribueras genom en planetarisk nebulosa. Den resulterande bilden av Saturn -nebulosan avslöjar många invecklade strukturer, inklusive ett elliptiskt inre skal, ett yttre skal, och en gloria. Det visar också två tidigare avbildade strömmar som sträcker sig från vardera änden av nebulosans långa axel, slutar med ljus ansae (latin för "handtag").

Intressant nog, laget hittade också en vågliknande funktion i dammet, som ännu inte är helt förstått. Damm sprids i hela nebulosan, men det finns en betydande minskning av mängden damm vid kanten av det inre skalet, där det verkar som att det förstörs. Det finns flera möjliga mekanismer för denna förstörelse. Det inre skalet är i huvudsak en expanderande chockvåg, så det kan krossa i dammkornen och utplåna dem, eller ger en extra värmeeffekt som förångar dammet.

Kartläggning av gas- och dammstrukturer i planetariska nebulosor hjälper till att förstå deras roll i lågmassastjärnors liv och död, och det kommer också att hjälpa astronomer att förstå hur planetariska nebulosor förvärvar sina konstiga och komplexa former.

Men MUSE:s kapacitet sträcker sig långt bortom planetariska nebulosor. Detta känsliga instrument kan också studera bildandet av stjärnor och galaxer i det tidiga universum, samt kartlägga den mörka materiens fördelning i galaxkluster i det närliggande universum. MUSE har också skapat den första 3D -kartan över skapelsens pelare i Eagle Nebula och avbildat en spektakulär kosmisk krasch i en närliggande galax.