As estranhas estruturas da Nebulosa Saturno

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. 

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. 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 e obteve imagens duma colisão cósmica numa galáxia próxima de nós.

Fonte: ESO