概述
貓眼星雲（Cat's Eye Nebula, NGC 6543）為一行星狀星雲，位於天龍座。這個星雲特別的地方，在於其結構幾乎是所有有記錄的星雲當中最為複雜的一個。從哈勃太空望遠鏡拍得的圖像顯示，貓眼星雲擁有繩結、噴柱、弧形等各種形狀的結構。這個星雲於1786年2月15日由威廉·赫歇爾（William Herschel）首先發現。至1864年，英國業餘天文學家威廉·赫金斯（William Huggins）為貓眼星雲作了光譜分析，也是首次將光譜分析技術用於星雲上。現代的研究揭開不少有關貓眼星雲的謎團，有人認為星雲結構之所以複雜，是來自其連星系統中主星的噴發物質，但尚未有證據指其中心恆星擁有伴星。另外，兩個有關星雲化學物質量度的結果出現重大差異，其原因仍不明。
基本信息
貓眼星雲直徑方面，較亮的內星雲部分直徑約為20角秒，其擴張星雲暈物質直徑約為386角秒（6.4角分）。它的星雲暈物質是原有恆星演化為紅巨星階段時噴出的。
根據觀測結果，星雲主體的密度約為每立方厘米有5,000顆粒子，溫度約為8,000K，外層星雲暈的溫度更高，達15,000 K，而密度方面則比內部更低。
星雲中央擁有一顆O型恆星，其溫度約為80,000 K，光度約為太陽的10,000倍，半徑為太陽的0.65倍。據光譜學分析，由於受恆星風的影響，中央恆星的質量正以每秒20兆噸的速度不斷流失，相等於每年流失3.2×10−7 太陽質量，恆星風的風力時速為每秒1,900公里。根據計算結果，中央恆星的質量與太陽差不多，約為一個太陽質量，演化前的恆星質量估計約為太陽的五倍。
該星雲是首個以光譜儀進行觀測的行星狀星雲，觀測到星雲氣體極為稀薄。除此以外，還以電磁波譜對之進行觀測。
天文觀測
紅外線觀測
貓眼星雲釋出的紅外線除了低溫塵埃之外，星雲釋出的紅外線也使人發現它存在非離子物質，包括氫分子（H2）。一般行星狀星雲也存在非離子物質，但不少均在恆星遠處方能找到。而貓眼星雲則不然，它的非離子物質存在於外暈的內層邊緣，且能發出光線，這可能是因衝擊波把氫分子刺激，使它們以不同的速度互相撞擊。
可見光及紫外線觀測
人們也對星雲釋出的可見光及紫外線作觀測，並以光譜分析為數較多的個別波長光線，這些光線讓人知道貓眼星雲的複雜結構。
X射線觀測
據昌德拉X射線望遠鏡（Chandra X-ray Observatory）的觀測結果，貓眼星雲存在溫度極高的氣體。認為這些熾熱氣體是透過星雲釋出物質受到恆星風的激烈吹襲，同時也使星雲內層泡沫狀物質的一部分給恆星風挖走。
此外，昌德拉望遠鏡也在星雲中心恆星的位置，找到一個X射線的源頭點。由於預期這顆恆星不會釋出強大的X射線，因此難以解釋這個放出X射線的源頭點，其中一個說法是連星系統存在的高溫恆星物質吸積盤，因而產生X射線。
科學研究
與地球的距離
與貓眼星雲的親密接觸近代的哈勃望遠鏡能以新方法測定距離，由於任何行星狀星雲的大小均正在膨張，因此在相距多年的時間，以高角距解析度的望遠鏡，可透過角距的改變看到星雲的增大。事實上，星雲的膨脹速度並不明顯，每年僅增長數角秒或以下，透過光譜觀測及都卜勒效應，可計算星雲的膨脹速度及其與地球的距離。
據哈勃望遠鏡多年來的觀測結果，貓眼星雲以每年10角毫秒的速度膨脹，在速度上則為每秒16.4公里，把這些結果以正弦計算，可得出貓眼星雲距離地球大約1,000秒差（3×1019 m）。
星雲年齡
角距膨脹除了可計算距離外，也可推斷星雲的年齡。假設星雲膨脹速率不變，現時的角距為20角秒，每年增長速度為10角毫秒，將之相除可得到該星雲大約於1,000年前出現。由於星雲釋出物質的速度會因遇到上代恆星殘餘物質或星際物質而減慢，因此上述估計數字或會是星雲的年齡上限。
物質構成
貓眼星雲的氣暈由於望遠鏡使用的攝譜儀不會收集來自觀測目標的所有光線，也不會使用細小光圈去聚集物體光線，因此多個有關星雲化學元素比例的研究結果均會有出入，每個不同的結果可代表星雲的某一部分。
在多個計算結果當中，普遍說法是氦元素比例約為氫的0.12倍，碳和氮的比例均為氫的3×10−4倍，氧的比例約為氫的7×10−4倍。受到核合成的影響，重元素得以在恆星爆發成行星狀星雲以前，於恆星外層大氣聚集，使之與不少行星狀星雲一樣，碳、氮和氧元素均為除氫以外，所占比重較多的元素，比太陽的相同重元素要多。
在對貓眼星雲進行更深入觀測所得結果當中，或已顯示星雲的一小部分物質擁有豐富的重元素。
運動形態
哈勃望遠鏡拍攝到的貓眼星雲星雲的光亮部分主要是中央恆星釋出的恆星風及星雲形成時射出的物質相碰撞而成的，兩者間的撞擊產生上述的X射線，恆星風也使星雲內層泡沫狀物質的一部分給挖走，這個情況在內層兩端均有發生。
星雲的中央恆星為一連星系統，一顆恆星吸取另一顆恆星物質的過程形成一吸積盤，並在物質受方恆星兩極射出噴流，這些噴流又與先前射出的物質碰撞。由於天體進動（歲差）的關係，恆星的兩極噴流方向會隨時間而改變。
在內星雲光亮部分的外部，找到不少同中心的環狀物體，可能在恆星演變在行星狀星雲前，在赫羅圖中的漸進巨星分支（asymptotic giant branch）階段便已出現。這些環狀物體的半徑具規則性，每兩個環之間的半徑差均相若，因此這些環的形成機制是在特定時間，並以差不多相同的發射速度進行。
再者，一大型暗暈膨脹至恆星遠處，於星雲形成前便已出現。
謎題
人們縱使已作出深入研究，但至今仍有不少謎題有待解決。星雲外層多個相同中心的環狀物體的時間差距可能為數百年，現時仍難以解釋。導致星雲形成的熱脈可能每隔數萬年會發生一次，而較小的表面脈衝則每隔數年至數十年一次，星雲會定時釋出同中心環狀物體的機制至今尚未有定論。
星雲外層多個相同中心的環狀物體的時間差距可能為數百年，仍難以解釋。導致星雲形成的熱脈可能每隔數萬年會發生一次，而較小的表面脈衝則每隔數年至數十年一次，星雲會定時釋出同中心環狀物體的機制尚未有定論。
星雲的光譜呈連續重疊的發射線狀，這些發射線可能來自星雲中離子之間發生的碰撞激發，或是離子再度與電子結合而形成的，當中因碰撞激發產生的發射線比電子融合的更強，因此成為多年來人們量度兩者比例的方法。但有研究結果指出，在星雲的光譜圖中，離子與電子結合的發射線數量約為碰撞激發發射線的三倍1，其原因尚在爭論中，有說法指是因為存在一些含豐富重元素的物質，或是星雲溫度的波動。
2012年8月21日，天文學家發表研究表明，位於天龍座的貓眼星雲是恆星爆發後留下的壯觀殘餘，這種天體周圍可能是適合生命生存的宜居環境。
哈勃望遠鏡拍攝的美麗星雲
| 哈勃太空望遠鏡於1990年發射升空，在長達19年的服役期間，分別在1999年和2008年發生過兩次極為嚴重的故障。但人們通過不屑的努力，使其至今仍遨遊太空，繼續向地球傳回大量的照片，為人類探索宇宙做出不可磨滅的貢獻。 |
