Tecnologia Científica

Hubble captura o desbotamento sem precedentes da nebulosa Stingray
Testemunhar uma taxa tão rápida de mudança em uma nebulosa planetária é extremamente raro, dizem os pesquisadores.
Por ESA / Centro de Informações Hubble - 03/12/2020


Esta imagem compara dois retratos drasticamente diferentes da nebulosa Stingray capturados pelo telescópio espacial Hubble da NASA com 20 anos de diferença. A imagem à esquerda, tirada com o Wide Field and Planetary Camera 2 em março de 1996, mostra a estrela central da nebulosa nos estágios finais de sua vida. O gás que está sendo soprado pela estrela moribunda é muito mais brilhante quando comparado com a imagem da nebulosa à direita, capturada em janeiro de 2016 usando a Wide Field Camera 3. A nebulosa Stingray está localizada na direção da constelação do sul Ara (o Altar). Crédito: NASA, ESA, B. Balick (Universidade de Washington), M. Guerrero (Instituto de Astrofísica de Andalucía) e G. Ramos-Larios (Universidad de Guadalajara)

Grandes coisas levam tempo. Isso é verdade quando se trata de muitos processos no universo. Por exemplo, leva milhões de anos para que as estrelas - os blocos de construção do universo - se formem. Então, muitas estrelas duram bilhões de anos antes de morrerem e começarem a ejetar conchas de gás que brilham contra a vastidão do espaço - o que chamamos de nebulosas. Pode ser extremamente raro capturar alguns desses processos em tempo real.

Para nossa sorte, parece que a nebulosa Stingray , Hen 3-1357, estava destinada a se destacar da multidão desde o seu início. Foi apelidada de a nebulosa planetária mais jovem conhecida em 1998, depois que o Hubble deu uma rara espiada nos estágios finais da vida da estrela central. Agora, vinte anos após seu primeiro instantâneo, a nebulosa Stingray está atraindo a atenção dos astrônomos novamente por um motivo muito diferente.

Imagens de 2016 mostram uma nebulosa que desapareceu drasticamente nas últimas duas décadas. Além disso, as camadas de gás que cercavam a estrela central mudaram, não mais tão nítidas como antes. Mudanças como essa nunca foram capturadas com essa clareza antes.

Os astrônomos tiveram uma rara visão de uma mortalha de gás que se desvanece rapidamente em torno de uma estrela envelhecida. Dados de arquivo do Telescópio Espacial Hubble da NASA revelam que a nebulosa Hen 3-1357, apelidada de nebulosa Stingray, desapareceu precipitadamente nas últimas duas décadas. Testemunhar uma taxa tão rápida de mudança em uma nebulosa planetária é extremamente raro, dizem os pesquisadores.

Imagens capturadas pelo Hubble em 2016, quando comparadas às imagens do Hubble tiradas em 1996, mostram uma nebulosa que diminuiu drasticamente de brilho e mudou de forma. Gavinhas fluorescentes azuis brilhantes e filamentos de gás em direção ao centro da nebulosa praticamente desapareceram, e as bordas onduladas que deram a esta nebulosa seu nome com tema aquático praticamente desapareceram. A jovem nebulosa não aparece mais no fundo de veludo preto do vasto universo.

"Isso é muito, muito dramático e muito estranho", disse o membro da equipe Martín A. Guerrero, do Instituto de Astrofísica de Andalucía, em Granada, Espanha. "O que estamos testemunhando é a evolução de uma nebulosa em tempo real. Em um intervalo de anos, vemos variações na nebulosa. Não vimos isso antes com a clareza que obtemos com esta visão."

Os pesquisadores descobriram mudanças sem precedentes na luz emitida pelo nitrogênio, hidrogênio e oxigênio brilhantes que são lançados pela estrela moribunda no centro da nebulosa. A emissão de oxigênio, em particular, caiu em brilho por um fator de quase 1.000 entre 1996 e 2016.

NASA, ESA, B. Balick (Universidade de Washington), M. Guerrero (Instituto de Astrofísica
de Andalucía) e G. Ramos-Larios (Universidad de Guadalajara)

"Mudanças nas nebulosas já foram vistas antes, mas o que temos aqui são mudanças na estrutura fundamental da nebulosa", disse Bruce Balick, da Universidade de Washington Seattle, líder da nova pesquisa. "Na maioria dos estudos, a nebulosa geralmente fica maior. Aqui, ela está fundamentalmente mudando sua forma e ficando mais fraca, e fazendo isso em uma escala de tempo sem precedentes. Além disso, para nossa surpresa, ela não está crescendo. Na verdade, o interior outrora brilhante o anel elíptico parece encolher à medida que desaparece. "
 
As observações terrestres de outras nebulosas planetárias mostraram indícios de mudanças no brilho ao longo do tempo, mas essas especulações não foram confirmadas até agora. Apenas o Hubble pode resolver as mudanças na estrutura desta pequena nebulosa. O novo artigo examina todas as imagens da nebulosa Stingray dos arquivos do Hubble.

"Por causa da estabilidade óptica do Hubble, estamos muito, muito confiantes de que esta nebulosa está mudando de brilho com o tempo", acrescentou Guerrero. "Isso é algo que só pode ser confirmado com a acuidade visual do Hubble."

Os pesquisadores observam que as mudanças rápidas da nebulosa são uma resposta à sua estrela central, SAO 244567, que se expande devido à queda de temperatura e, por sua vez, emite menos radiação ionizante.

Um estudo de 2016 realizado por Nicole Reindl, agora da Universidade de Potsdam, Alemanha, e uma equipe de pesquisadores internacionais, também usando dados do Hubble, observou que a estrela no centro da nebulosa Stingray, SAO 244567, é especial por direito próprio.

As observações de 1971 a 2002 mostraram que a temperatura da estrela disparou de menos de 40.000 a 108.000 graus Fahrenheit, mais de dez vezes mais quente do que a superfície do nosso sol. Agora, Reindl e sua equipe de pesquisa mostraram que SAO 245567 está esfriando. Reindl especula que o salto de temperatura foi causado por um breve flash de fusão de hélio que ocorreu em uma concha ao redor do núcleo da estrela central. Recentemente, a estrela parece estar retrocedendo em seu estágio inicial de evolução estelar.

Crédito: NASA, ESA, B. Balick (Universidade de Washington), M. Guerrero (Instituto
de Astrofísica de Andalucía) e G. Ramos-Larios (Universidad de Guadalajara)

"Temos muita sorte em observar isso naquele momento", disse Reindl. "Durante um flash de escudo de hélio, ele evolui muito rapidamente e isso implica em escalas de tempo evolutivas curtas, então geralmente não podemos ver como essas estrelas evoluem. Acontece que estávamos lá na hora certa para perceber isso."

A equipe que estuda o rápido desvanecimento da nebulosa Stingray só pode especular neste momento o que está reservado para o futuro desta jovem nebulosa. Com suas taxas atuais de desbotamento, estima-se que a nebulosa mal será detectada em 20 ou 30 anos.

 

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