SDSS-V Local Volume Mapper (LVM): Helix Nebula Public data, Data Analysis Pipeline data products

Abstract

We present a spatially resolved spectroscopic analysis of the Helix Nebula (NGC 7293) using data from the SDSS-V Local Volume Mapper (LVM), by applying the recently developed LVM Data Analysis Pipeline (LVM-DAP). Covering the full optical range (3600-9800 angstroms) over a contiguous ~0.5 degree field, the LVM data provide the first hexagonally sampled, wide-field emission-line maps of all major ionic species in this archetypal planetary nebula. The resulting flux, kinematic, and line-ratio maps reveal the well-known ionization stratification of the nebula, from the compact He++ core to the bright [O III] ring and the extended low-ionization envelope, enabling a detailed comparison with classical aperture spectroscopy. Owing to the sensitivity and uniform spatial sampling of the LVM, numerous faint auroral and diagnostic lines are detected across the nebula, including [O III] 4363, [N II] 5755, and He I lines, allowing precise measurements of weak-line morphology. The derived radial trends confirm the remarkably low dust content and the overall homogeneity of electron temperature and density across the main ring. Ionized-gas kinematics traced by H-alpha further support the scenario of a slowly expanding, limb-brightened shell consistent with previous studies. This work demonstrates the diagnostic power of LVM spectroscopy for extended nebulae and highlights its capability to recover both global and spatially resolved physical conditions across complex ionized structures.

Resumen

Presentamos un análisis espectroscópico espacialmente resuelto de la Nebulosa de la Hélice (NGC 7293) con datos del SDSS-V Local Volume Mapper (LVM), procesados con el LVM Data Analysis Pipeline (LVM-DAP). Cubriendo 3600–9800 Å sobre un campo contiguo de ∼0.5◦, el LVM provee de los primeros mapas de líneas de emisión de campo amplio, muestreados hexagonalmente, de las principales especies iónicas en esta nebulosa planetaria arquetípica. Los mapas de flujo, cinemática y cocientes de líneas revelan la estratificación de ionización desde el núcleo compacto de He++ hasta el anillo brillante de [O III] y la envoltura extendida de baja ionización, permitiendo una comparación detallada con datos de espectroscopía clásica de apertura. Gracias a la sensibilidad y al muestreo espacial uniforme del LVM, se detectan en toda la nebulosa numerosas líneas débiles, incluyendo [O III] 4363, [N II] 5755 y He I, lo que permite medir con precisión la morfología de líneas débiles de esta nebulosa. Las tendencias radiales confirman el contenido de polvo notablemente bajo y la homogeneidad global de la temperatura y densidad electrónicas en el anillo principal. La cinemática del gas ionizado trazada por Hα apoya el escenario de una envoltura en lenta expansión realzada en los bordes, en acuerdo con estudios previos. Este trabajo demuestra el poder diagnóstico de la espectroscopía obtenida por el LVM en nebulosas extendidas y su capacidad para recuperar condiciones físicas globales y espacialmente resueltas en estructuras ionizadas complejas.