O Telescópio Espacial Hubble da NASA / ESA demonstra toda a sua gama de recursos de imagem com duas novas imagens de nebulosas planeta¡rias. As imagens retratam duas nebulosas planeta¡rias jovens próximas, NGC 6302, apelidada de Nebulosa da Borboleta e NGC 7027. Ambas estãoentre as nebulosas planeta¡rias mais empoeiradas conhecidas e contem massas de gás incomumente grandes, o que as tornou um par interessante para estudo em paralelo por um equipe de pesquisadores.

Como motores de fusão nuclear, a maioria das estrelas vive vidas pla¡cidas por centenas de milhões a bilhaµes de anos. Mas perto do fim de suas vidas, eles podem se transformar em redemoinhos loucos, inflando conchas e jatos de gás quente. Os astrônomos usaram o Hubble para dissecar esses fogos de artifa­cio loucos acontecendo nessas duas nebulosas planeta¡rias. Os pesquisadores descobriram na­veis sem precedentes de complexidade e rápidasmudanças nos jatos e nas bolhas de gás que explodem das estrelas no centro de cada nebulosa. Agora, o Hubble estãopermitindo que os pesquisadores converjam para uma compreensão dos mecanismos subjacentes a esse caos.

O Telescópio Espacial Hubble já fotografou esses objetos antes, mas não por muitos anos e nunca antes, com o instrumento Wide Field Camera 3 em toda a sua faixa de comprimento de onda - fazendo observações sob luz ultravioleta a infravermelha próxima . "Essas novas observações do Hubble com vários comprimentos de onda fornecem a visão mais abrangente atéo momento de ambas as nebulosas espetaculares", disse Joel Kastner, do Instituto de Tecnologia de Rochester, em Rochester, Nova York, lider do novo estudo.

As novas imagens do Hubble revelam em detalhes va­vidos como as duas nebulosas se dividem em escalas de tempo extremamente curtas - permitindo que os astrônomos vejammudanças nas últimas décadas. Em particular, as amplas vistas do Hubble de vários comprimentos de onda de cada nebulosa estãoajudando os pesquisadores a rastrear a história das ondas de choque nelas. Tais choques são tipicamente gerados quando ventos estelares frescos e rápidos atingem e varrem mais lentamente gás e poeira ejetados pela estrela em seu passado recente, gerando cavidades semelhantes a bolhas com paredes bem definidas.

Os pesquisadores suspeitam que no centro de cada nebulosa havia duas estrelas orbitando uma a  outra. A evidência para uma "dupla dina¢mica" tão central vem das formas bizarras dessas nebulosas. Cada um tem uma cintura apertada e empoeirada e la³bulos ou saa­das polares, além de outros padraµes simanãtricos mais complexos.

Uma teoria importante para a geração de tais estruturas nas nebulosas planeta¡rias éque a estrela que perde massa éuma das duas estrelas em um sistema bina¡rio. As duas estrelas orbitam uma a  outra o suficiente para que eventualmente interajam, produzindo um disco de gás em torno de uma ou ambas as estrelas. O disco lana§a jatos que inflam os lobos direcionados para a polar do gás que sai.

Outra hipa³tese popular relacionada éque a estrela menor do par pode se fundir com seu companheiro estelar inchado e em rápida evolução. Essa configuração de estrela bina¡ria de "envelope comum" de vida muito curta também pode gerar jatos oscilantes, formando as saa­das bipolares da marca registrada comumente vistas em nebulosas planeta¡rias. No entanto, as estrelas companheiras suspeitas nessas nebulosas planeta¡rias não foram diretamente observadas. Os pesquisadores sugerem que isso pode acontecer porque esses companheiros estãopra³ximos ou já foram engolidos por estrelas gigantes vermelhas muito maiores e mais brilhantes.

O NGC 6302, vulgarmente conhecido como Nebulosa da Borboleta, exibe um padrãodistinto em forma de S, visto em laranja avermelhado na imagem. Imagine um aspersor de gramado girando loucamente, jogando dois riachos em forma de S. Nesse caso, não é águano ar, mas gás soprado em alta velocidade por uma estrela. E o "S" aparece apenas quando capturado pelo filtro de ca¢mera Hubble que registra emissão no infravermelho pra³ximo de a¡tomos de ferro ionizados. Essa emissão de ferro éindicativa de colisaµes energanãticas entre ventos lentos e velozes, o que émais comumente observado nos núcleos gala¡cticos ativos e nos remanescentes de supernovas.

"Isso émuito raramente visto em nebulosas planeta¡rias", explicou Bruce Balick, da Universidade de Washington, em Seattle. "a‰ importante ressaltar que a imagem de emissão de ferro mostra que ventos rápidos e fora do eixo penetram muito longe na nebulosa como tsunamis, obliterando aglomerados anteriores em seus caminhos e deixando apenas caudas longas de detritos".

A imagem que acompanha o NGC 7027, que se assemelha a um inseto de joia, indica que ele havia lentamente estufado sua massa em padraµes silenciosos, esfanãricos simanãtricos ou talvez espirais por séculos - atérelativamente recentemente. "Algo recentemente deu errado no centro, produzindo um novo padrãode folha de trevo, com balas de material disparando em direções especa­ficas", explicou Kastner.

O artigo da equipe, "Primeiros resultados de um estudo de imagem pan-croma¡tico HST / WFC3 das nebulosas planeta¡rias jovens em rápida evolução NGC 7027 e NGC 6302" foi publicado em 15 de junho de 2020 na revista Galaxies .