O Telescópio Espacial James Webb obteve imagens da Nebulosa do Anel, um dos exemplos mais conhecidos de nebulosa planetária. Muito parecido com a Nebulosa do Anel Sul, uma das primeiras imagens do James Webb, a Nebulosa do Anel exibe estruturas intrincadas dos estágios finais de uma estrela moribunda. Roger Wesson, da Universidade de Cardiff, conta-nos mais sobre esta fase do ciclo de vida estelar de uma estrela semelhante ao Sol e como as observações do James Webb deram a ele e aos seus colegas informações valiosas sobre a formação e evolução destes objetos, sugerindo um papel fundamental para os companheiros binários.
“Antigamente, pensava-se que as nebulosas planetárias eram objetos simples e redondos, com uma única estrela moribunda no centro. Elas foram nomeadas devido à sua aparência difusa, semelhante a um planeta, através de pequenos telescópios. Apenas alguns milhares de anos atrás, essa estrela ainda era uma gigante vermelha. que estava perdendo a maior parte de sua massa.”
“Como última despedida, o núcleo quente agora ioniza, ou aquece, este gás expelido, e a nebulosa responde com uma emissão colorida de luz. Observações modernas, porém, mostram que a maioria das nebulosas planetárias apresentam uma complexidade de tirar o fôlego. Isso levanta a questão: como uma estrela esférica cria estruturas não esféricas tão complexas e delicadas?”
“A Nebulosa do Anel é um alvo ideal para desvendar alguns dos mistérios das nebulosas planetárias. Está próxima, a aproximadamente 2.200 anos-luz de distância, e é brilhante – visível com binóculos em uma noite clara de verão no hemisfério norte e em grande parte do sul. Nossa equipe, chamada ESSENcE (Evolved StarS and their Nebulae in the James Webb Era), é um grupo internacional de especialistas em nebulosas planetárias e objetos relacionados.”
“Percebemos que as observações do James Webb nos forneceriam informações valiosas, uma vez que a Nebulosa do Anel se encaixa perfeitamente no campo de visão dos instrumentos NIRCam (Near-Infrared Camera) e MIRI (Mid-Infrared Instrument) do James Webb, permitindo-nos estudá-la de uma forma sem precedentes. detalhe espacial. Nossa proposta de observá-la foi aceita (programa General Observers 1558), e o James Webb capturou imagens da Nebulosa do Anel apenas algumas semanas após o início das operações científicas em 12 de julho de 2022. ”
“Quando vimos as imagens pela primeira vez, ficamos impressionados com a quantidade de detalhes nelas. O anel brilhante que dá nome à nebulosa é composto por cerca de 20.000 aglomerados individuais de gás hidrogênio molecular denso, cada um deles quase tão massivo quanto a Terra.Dentro do anel, há uma faixa estreita de emissão de hidrocarbonetos aromáticos policíclicos, ou PAHs – moléculas complexas contendo carbono que não esperaríamos que se formassem na Nebulosa do Anel.”
“Fora do anel brilhante, vemos curiosos ‘picos’ apontando diretamente para longe da estrela central, que são proeminentes no infravermelho, mas eram apenas muito fracamente visíveis nas imagens do Telescópio Espacial Hubble. Achamos que isso pode ser devido a moléculas que podem se formar em as sombras das partes mais densas do anel, onde estão protegidas da radiação direta e intensa da estrela central quente.”
“Nossas imagens MIRI nos forneceram a visão mais nítida e clara do tênue halo molecular fora do anel brilhante. Uma revelação surpreendente foi a presença de até dez características concêntricas regularmente espaçadas dentro deste tênue halo. Esses arcos devem ter se formado por volta de a cada 280 anos, enquanto a estrela central estava se desprendendo de suas camadas externas. Quando uma única estrela evolui para uma nebulosa planetária, não há nenhum processo que conheçamos que tenha esse tipo de período de tempo.”
“Em vez disso, estes anéis sugerem que deve haver uma estrela companheira no sistema, orbitando tão longe da estrela central como Plutão está do nosso Sol. À medida que a estrela moribunda estava a libertar a sua atmosfera, a estrela companheira moldou o fluxo e esculpiu-o. Nenhum telescópio anterior tinha a sensibilidade e a resolução espacial para descobrir este efeito sutil.”
“Então, como é que uma estrela esférica formou uma nebulosa tão estruturada e complicada como a Nebulosa do Anel? Uma pequena ajuda de uma companheira binária pode muito bem ser parte da resposta.”
Publicado em 27/08/2023 16h47
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