A Multi-Wavelength Analysis of the Planetary Nebula NGC 3132 using MUSE, JWST, HST and SST data.

Bouvis, Konstantinos

dc.contributor.author	Bouvis, Konstantinos
dc.date.accessioned	2023-11-24T08:53:46Z
dc.date.available	2023-11-24T08:53:46Z
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/58317
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.26013
dc.rights	Αναφορά Δημιουργού-Όχι Παράγωγα Έργα 3.0 Ελλάδα	*
dc.rights.uri	http://creativecommons.org/licenses/by-nd/3.0/gr/	*
dc.subject	NGC 3132	en
dc.subject	Planetary Nebulae	en
dc.subject	JWST	en
dc.subject	Spitzer	en
dc.subject	IRAC	en
dc.subject	MUSE	en
dc.subject	James Webb Space Telescope	en
dc.subject	Integral Field Spectroscopy	en
dc.title	A Multi-Wavelength Analysis of the Planetary Nebula NGC 3132 using MUSE, JWST, HST and SST data.	en
dc.contributor.department	Φυσική και Τεχνολογικές Εφαρμογές	el
heal.type	masterThesis
heal.classification	Astrophysics	en
heal.language	en
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2023-07-10
heal.abstract	Planetary nebulae (PNe) are the remnants of low to intermediate-mass stars (1-8 Solar Mass) that have shed their outer layers at the end of their Asymptotic Giant Branch (AGB) phase. In this work, we present a multi-wavelength analysis of the planetary nebula NGC 3132, also known as the Southern Ring Nebula, using data from the MUSE integral field spectrograph, the James Webb Space Telescope (JWST), Hubble Space Telescope (HST) and the Spitzer Space Telescope (SST). Our goals are to examine the physical conditions and chemical composition of the gas and explore their possible variations alongside the nebula. Moreover, we intend to compare our results with an available 3D ionization model of the nebula in order to constrain some of its parameters. Finally, we aim to analyze radially the JWST and Spitzer infrared data to investigate a possible correlation between dust extinction and molecular Hydrogen. For this thesis, we extracted emission line maps from MUSE’s datacube and we analyzed those data using SATELLITE python code. For JWST and Spitzer infrared data and HST optical data, we developed our own python code for radial distribution of each available filter, so we can understand the stratification of the nebula. We confirmed that NGC 3132 consists of an ionized central bubble surrounded by a molecular halo with spiral patterns. We created 2D maps for all the physicochemical parameters of the nebula, as well as some line diagnostic diagrams. In addition, we discovered a relation of c(Hβ) with the presence of a substantial amount of dust. This dust component may prevent the H2 gas from being dissociated. This analysis helped us to provide constrains and lead to a significant improvement of the 3D photoionization model. NGC 3132 is a unique object because of its complex structure and morphology that reveals the history of mass loss and binary interactions of its progenitor star system. Exploring complex systems like this gives us useful information about stellar evolution and especially uncovers details around the formation and evolution of Planetary Nebulae.	en
heal.abstract	Τα Πλανητικά Νεφελώματα είναι τα υπολείμματα αστέρων χαμηλής και μεσαίας μάζας (1-8 Ηλιακές Μάζες) που απομακρύνθηκαν στο τέλος της φάσης του Ασυμπτωτικού Κλάδου των Γιγάντων. Σε αυτή την εργασία, παρουσιάζουμε μία ανάλυση του Πλανητικού Νεφελώματος NGC 3132, γνωστό και ως Βόρειο Δακτυλιοειδές Νεφέλωμα, χρησιμοποιώντας δεδομένα από το φασματογράφο του MUSE και από τα διαστημικά τηλεσκόπια James Webb, Hubble και Spitzer. Οι στόχοι μας είναι να εξετάσουμε τις φυσικές και χημικές ιδιότητες του αερίου και να ερευνήσουμε τις πιθανές χωρικές διακυμάνσεις τους. Επιπλέον, σκοπεύουμε να συγκρίνουμε τα αποτελέσματα μας με ένα έτοιμο τρισδιάστατο μοντέλο φωτοιονισμού του νεφελώματος ώστε να περιορίσουμε κάποιες από τις παραμέτρους του. Επίσης, στοχεύουμε να αναλύσουμε ακτινικά τα δεδομένα στο υπέρυθρο μέρος του φάσματος των διαστημικών τηλεσκοπίων James Webb και Spitzer με σκοπό να ερευνήσουμε μία πιθανή συσχέτιση μεταξύ της διαστρικής απορρόφησης και της ύπαρξης μοριακού Υδρογόνου. Για αυτή τη διπλωματική, απομονώσαμε τις γραμμές εκπομπής από τον κύβο δεδομένων του MUSE και αναλύσαμε τα δεδομένα αυτά μέσω του κώδικα SATELLITE στη Python. Για τα δεδομένα του James Webb, του Hubble και του Spitzer αναπτύξαμε τον δικό μας κώδικα στη Python για τη ακτινική κατανομή κάθε διαθέσιμου φίλτρου ώστε να κατανοήσουμε τα διάφορα στρώματα του νεφελώματος. Τελικά, επιβεβαιώσαμε ότι το NGC 3132 αποτελείται από μία κεντρική ιονισμένη φυσαλίδα που περιβάλλεται από μία άλω με υψηλή περιεκτικότητα σε μόρια. Δημιουργήσαμε δισδιάστατες κατανομές για όλες τις φυσικο-χημικές παραμέτρους του νεφελώματος όπως και διάφορα διαγνωστικά διαγράμματα του. Ταυτόχρονα, ανακαλύψαμε μία σύνδεση μεταξύ του c(Hβ) και της ύπαρξης σημαντικού ποσού διαστρικής σκόνης. Αυτή η συνιστώσα της σκόνης μπορεί να εμποδίζει την διάσπαση του H2 σε άτομα. Η ανάλυση αυτή, μας βοήθησε να θέσουμε περιορισμούς στο τρισδιάστατο μοντέλο και οδήγησε σε σημαντικές βελτιώσεις του. Το NGC 3132 είναι ένα ιδιαίτερα σημαντικό αντικείμενο λόγω της σύνθετης δομής και της μορφολογίας του και αποκαλύπτει την ιστορία της απώλειας μάζας και των αλληλεπιδράσεων ενός διπλού αστρικού συστήματος. Εξερευνώντας σύνθετα συστήματα σαν και αυτό αποκτούμε σημαντικές πληροφορίες σχετικά με την αστρική εξέλιξη και αποκαλύπτονται λεπτομέρειες σχετικά με την σχηματισμό και την εξέλιξη των Πλανητικών Νεφελωμάτων.	el
heal.advisorName	Akras, Stavros
heal.advisorName	Koutsoumbas, George
heal.committeeMemberName	Akras, Stavros
heal.committeeMemberName	Koutsoumbas, George
heal.committeeMemberName	Boumis, Panayotis
heal.academicPublisher	Σχολή Εφαρμοσμένων Μαθηματικών και Φυσικών Επιστημών	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	118
heal.fullTextAvailability	false