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Novas imagens impressionantes do Hubble revelam estrelas enlouquecidas
As imagens retratam duas nebulosas planetárias jovens próximas, NGC 6302, apelidada de Nebulosa da Borboleta e NGC 7027.
Por Centro de Informações da ESA / Hubble - 18/06/2020


Essas duas novas imagens do Telescópio Espacial Hubble retratam duas nebulosas
planetárias jovens próximas, NGC 6302, apelidada de Nebulosa da Borboleta, e
NGC 7027, que se assemelha a um bug de joia. Ambas estão entre as nebulosas
planetárias mais empoeiradas conhecidas e contêm massas incomumente
grandes de gás. Crédito: NASA, ESA e J. Kastner (RIT)

O Telescópio Espacial Hubble da NASA / ESA demonstra toda a sua gama de recursos de imagem com duas novas imagens de nebulosas planetárias. As imagens retratam duas nebulosas planetárias jovens próximas, NGC 6302, apelidada de Nebulosa da Borboleta e NGC 7027. Ambas estão entre as nebulosas planetárias mais empoeiradas conhecidas e contêm 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 plácidas por centenas de milhões a bilhões 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 artifício loucos acontecendo nessas duas nebulosas planetárias. Os pesquisadores descobriram níveis sem precedentes de complexidade e rápidas mudanças nos jatos e nas bolhas de gás que explodem das estrelas no centro de cada nebulosa. Agora, o Hubble está permitindo 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 até o momento de ambas as nebulosas espetaculares", disse Joel Kastner, do Instituto de Tecnologia de Rochester, em Rochester, Nova York, líder do novo estudo.

"Ao baixar as imagens resultantes, me senti como uma criança em uma loja de doces".
"Isso é muito raramente visto em nebulosas planetárias", explicou Bruce Balick, da Universidade de Washington, em Seattle. "É 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".


As novas imagens do Hubble revelam em detalhes vívidos como as duas nebulosas se dividem em escalas de tempo extremamente curtas - permitindo que os astrônomos vejam mudanças nas últimas décadas. Em particular, as amplas vistas do Hubble de vários comprimentos de onda de cada nebulosa estão ajudando 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 à outra. A evidência para uma "dupla dinâmica" tão central vem das formas bizarras dessas nebulosas. Cada um tem uma cintura apertada e empoeirada e lóbulos ou saídas polares, além de outros padrões simétricos mais complexos.

Uma teoria importante para a geração de tais estruturas nas nebulosas planetárias é que a estrela que perde massa é uma das duas estrelas em um sistema binário. As duas estrelas orbitam uma à outra o suficiente para que eventualmente interajam, produzindo um disco de gás em torno de uma ou ambas as estrelas. O disco lança jatos que inflam os lobos direcionados para a polar do gás que sai.

Outra hipótese popular relacionada é que a estrela menor do par pode se fundir com seu companheiro estelar inchado e em rápida evolução. Essa configuração de estrela binária de "envelope comum" de vida muito curta também pode gerar jatos oscilantes, formando as saídas bipolares da marca registrada comumente vistas em nebulosas planetárias. No entanto, as estrelas companheiras suspeitas nessas nebulosas planetárias não foram diretamente observadas. Os pesquisadores sugerem que isso pode acontecer porque esses companheiros estão próximos ou já foram engolidos por estrelas gigantes vermelhas muito maiores e mais brilhantes.
 
O NGC 6302, vulgarmente conhecido como Nebulosa da Borboleta, exibe um padrão distinto 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 água no ar, mas gás soprado em alta velocidade por uma estrela. E o "S" aparece apenas quando capturado pelo filtro de câmera Hubble que registra emissão no infravermelho próximo de átomos de ferro ionizados. Essa emissão de ferro é indicativa de colisões energéticas entre ventos lentos e velozes, o que é mais comumente observado nos núcleos galácticos ativos e nos remanescentes de supernovas.

"Isso é muito raramente visto em nebulosas planetárias", explicou Bruce Balick, da Universidade de Washington, em Seattle. "É 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 padrões silenciosos, esféricos simétricos ou talvez espirais por séculos - até relativamente recentemente. "Algo recentemente deu errado no centro, produzindo um novo padrão de folha de trevo, com balas de material disparando em direções específicas", explicou Kastner.

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

 

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