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As estranhas estruturas da Nebulosa Saturno

27 de Setembro de 2017

A nebulosa planetária NGC 7009, ou Nebulosa Saturno, emerge da escuridão como uma série de bolhas de forma estranha, brilhando em tons de rosa e azul. Esta imagem colorida foi obtida pelo instrumento MUSE montado no Very Large Telescope do ESO (VLT), no âmbito dum estudo que mapeou pela primeira vez a poeira no interior duma nebulosa planetária. O mapa — que nos revela estruturas intricadas na poeira, incluindo conchas, um halo e uma estrutura em forma de onda — ajudará os astrônomos a compreender como é que as nebulosas planetárias desenvolvem estranhas formas e simetrias.

A Nebulosa Saturno situa-se a aproximadamente 5000 anos-luz de distância na constelação do Aquário. Seu nome deriva da sua estranha forma, que faz lembrar o planeta com anéis favorito de todos, visto de perfil.

Na realidade, as nebulosas planetárias não têm nada a ver com planetas. A Nebulosa Saturno era originalmente uma estrela de pequena massa, que se expandiu para formar uma gigante vermelha no final da sua vida, começando a libertar as suas camadas mais exteriores. Este material foi empurrado por ventos estelares fortes e energizado por radiação ultravioleta emitida pelo núcleo estelar quente deixado para trás, criando assim uma nebulosa circunstelar de poeira e gás quente de cores brilhantes. No coração da Nebulosa encontra-se a estrela condenada, visível nesta imagem, e que está no processo de se tornar uma anã branca [1].

De modo a compreendermos melhor como é que as nebulosas planetárias se moldam nestas formas estranhas, uma equipe internacional de astrônomos, liderada por Jeremy Walsh do ESO, usou o instrumento MUSE (Multi Unit Spectroscopic Explorer) para observar o interior dos véus de poeira da Nebulosa Saturno. O MUSE é um instrumento que está instalado num dos quatro Telescópios Principais do Very Large Telescope no Observatório do Paranal do ESO, no Chile, que além de imagens obtém também informações sobre o espectro de luz (ou gama de cores) dum objeto em cada ponto da imagem.

A equipe usou o MUSE para produzir os primeiros mapas ópticos detalhados do gás e poeira na nebulosa planetária [2]. A imagem resultante revela muitas estruturas intricadas, incluindo uma concha interna elíptica, uma concha externa e um halo. A imagem também mostra duas correntes já observadas anteriormente, que se estendem a partir de cada ponta do eixo mais longo da nebulosa, terminando em asas brilhantes.

Curiosamente, a equipe descobriu ainda na poeira uma estrutura em forma de onda, a qual não se compreende bem. A poeira distribui-se por toda a nebulosa, mas existe uma diminuição significativa na quantidade existente na periferia da concha interior, onde parece que a poeira está sendo destruída. Existem vários mecanismos potenciais para esta destruição. A concha interior é essencialmente uma onda de choque em expansão, por isso pode estar se chocando com os grãos de poeira, destruindo-os, ou alternativamente pode estar a produzir um efeito de calor extra que fará evaporar a poeira.

Mapear as estruturas de gás e poeira situadas no coração de nebulosas planetárias ajuda-nos a compreender melhor o seu papel na vida e morte das estrelas de pequena massa, além de nos ajudar igualmente a perceber como é que as nebulosas planetárias adquirem as suas formas estranhas e complexas.

As capacidades do MUSE, no entanto, vão bem além das nebulosas planetárias. Este instrumento é capaz de estudar a formação de estrelas e galáxias no Universo primordial, assim como mapear a distribuição de matéria escura em aglomerados de galáxias no Universo próximo. O MUSE criou também o primeiro mapa tridimensional dos Pilares da Criação na Nebulosa da Águia (eso1518) e obteve imagens duma colisão cósmica numa galáxia próxima de nós (eso1437).

Notas

[1] As nebulosas planetárias têm geralmente uma vida curta; a Nebulosa Saturno durará apenas algumas dezenas de milhares de anos antes de se expandir e arrefecer tanto que se tornará invisível para nós. A estrela central irá desvanecer-se à medida que se transforma numa anã branca.

[2] O Telescópio Espacial Hubble da NASA/ESA tinha-nos já fornecido uma imagem da Nebulosa Saturno — mas contrariamente ao MUSE, o telescópio não pode obter um espectro para cada ponto de toda a nebulosa.

Mais Informações

O ESO é a mais importante organização europeia intergovernamental para a investigação em astronomia e é de longe o observatório astronômico mais produtivo do mundo. O ESO é  financiado por 16 países: Alemanha, Áustria, Bélgica, Brasil, Dinamarca, Espanha, Finlândia, França, Holanda, Itália, Polônia, Portugal, Reino Unido, República Checa, Suécia e Suíça, assim como pelo Chile, o país de acolhimento. O ESO destaca-se por levar a cabo um programa de trabalhos ambicioso, focado na concepção, construção e operação de observatórios astronômicos terrestres de ponta, que possibilitam aos astrônomos importantes descobertas científicas. O ESO também tem um papel importante na promoção e organização de cooperação na investigação astronômica. O ESO mantém em funcionamento três observatórios de ponta no Chile: La Silla, Paranal e Chajnantor. No Paranal, o ESO opera  o Very Large Telescope, o observatório astronômico óptico mais avançado do mundo e dois telescópios de rastreio. O VISTA, o maior telescópio de rastreio do mundo que trabalha no infravermelho e o VLT Survey Telescope, o maior telescópio concebido exclusivamente para mapear os céus no visível. O ESO é um parceiro principal no ALMA, o maior projeto astronômico que existe atualmente. E no Cerro Armazones, próximo do Paranal, o ESO está a construir o European Extremely Large Telescope (E-ELT) de 39 metros, que será “o maior olho do mundo virado para o céu”.

Links

• Fotografias do VLT
• Fotografias do MUSE
• Nota de  imprensa sobre a primeira luz do MUSE

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Este texto é a tradução da Nota de Imprensa do ESO eso1731, cortesia do ESON, uma rede de pessoas nos Países Membros do ESO, que servem como pontos de contato local para a imprensa. O representante brasileiro é Eugênio Reis Neto, do Observatório Nacional/MCTIC. A nota de imprensa foi traduzida por Margarida Serote (Portugal) e adaptada para o português brasileiro por Eugênio Reis Neto.