The 3D velocity structure of the planetary nebula NGC 7009

 

W. Steffen,¹ M. Espíndola,² S. Martínez,^3,4 and N. Koning⁵

 

¹ Instituto de Astronomía, Universidad Nacional Autónoma de México, Apdo. Postal 106, 22800 Ensenada, B. C., Mexico. (wsteffen@astrosen.unam.mx).

² Escuela Superior de Física y Matemáticas, Instituto Politécnico Nacional, Av. Politécnico, Edificio No. 9 U.P.A.L.M. 07738 México D. F., Mexico. (mogaoga@gmail.com).

³ Instituto Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica, Tonanzintla,Puebla. (sergiomtz@inaoep.mx).

⁴ Facultad de Ciencias Físico Matemáticas, Benemérita Universidad Autónoma de Puebla, Av. San Claudio y Río Verde, Col. San Manuel, C.P. 72570; Apdo. Postal 1152, Puebla, Puebla, Mexico.

⁵ Department of Physics and Astronomy, University of Calgary, Science B 504A, Canada. (nkoning@iras.ucalgary.ca).

 

Received 2008 October 15
Accepted 2009 May 13

 

RESUMEN

En busca de desviaciones de una expansión homóloga en nebulosas planetarias presentamos un modelo 3D morfo–cinemático de NGC 7009. El modelo ha sido construido con Shape basado en diagramas posición–velocidad de la literatura e imágenes del HST. Encontramos que los datos son congruentes con un perfil de velocidad radial con un gradiente mayor a latitudes comparado con el de la región ecuatorial (Modelo 1). En un segundo modelo supusimos una componente de velocidad radial que aumenta de manera lineal con una componente poloidal adicional del orden de 10 km s^–1 a latitudes alrededor de 70°. El verdadero campo de velocidad probablemente es intermedio entre estos casos límites. Encontramos que la expansión de los ansae no es radial con respecto a la estrella central. Su campo de velocidad parece apuntar en una dirección cercana al punto de salida de la cascara principal. Predecimos un patrón para los movimientos propios en el Modelo 2.

 

ABSTRACT

In search for deviations from homologous expansion in planetary nebulae we present a 3D morphokinematical model of NGC 7009. The model has been constructed with Shape based on PV diagrams from the literature and HST images. We find that the data are consistent with a radial velocity field with increased gradient at high latitudes compared to the equatorial region (Model 1). In a second model we assume a linearly increasing radial velocity component with an added poloidal component of order 10 km s^–1 at latitudes around 70°. The true velocity field is likely to be in between these two limiting cases. We also find that the expansion of the ansae is non–radial with reference to the central star. Their velocity field is focused near the apparent exit points from the main shell. We predict the proper motion pattern for the model with a non–zero poloidal velocity component.

Key Words: ISM: jets and outflows — planetary nebulae: individual (NGC 7009) — stars: AGB and post–AGB — stars: mass loss.

 

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