Novas imagens impressionantes do Hubble revelam transformação estelar

O telescópio espacial Hubble demonstra toda a sua gama de recursos com duas novas imagens de nebulosas planetárias.

© Hubble (NGC 6302)

As imagens retratam duas nebulosas planetárias jovens próximas, NGC 6302 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 uma 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, elas podem se transformar em redemoinhos confusos, inflando conchas e jatos de gás quente. Os astrônomos usaram o telescópio espacial Hubble para dissecar esses fogos de artifício acontecendo nessas duas nebulosas planetárias. Foram descobertos 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 telescópio espacial Hubble está permitindo convergir à compreensão dos mecanismos subjacentes desse caos.

O telescópio espacial Hubble já fotografou esses objetos antes, com o instrumento Wide Field Camera 3 em toda a sua faixa de comprimento de onda, fazendo observações sob luz ultravioleta a infravermelho próximo.

© Hubble (NGC 7027)

As novas imagens do Hubble revelam com detalhes vívidos como as duas nebulosas se dividem em escalas de tempo extremamente curtas, permitindo o visão das mudanças nas últimas décadas. Em particular, as amplas vistas de vários comprimentos de onda de cada nebulosa estão ajudando no rastreamento do histórico de ondas de choque nelas. Tais choques são tipicamente gerados quando ventos estelares rápidos atingem e varrem mais lentamente o gás e a 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 nebulosa 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 de ambas as estrelas. O disco lança jatos de gás que inflam os lobos direcionados para os polos.

Outra hipótese popular relacionada é que a estrela menor do par pode se fundir com sua companheira estelar inchada 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 nessas nebulosas planetárias não foram diretamente observadas. Os pesquisadores sugerem que isso pode acontecer porque essas companheiras estão próximas ou já foram engolidas por estrelas gigantes vermelhas muito maiores e mais brilhantes.

A NGC 6302, vulgarmente conhecida 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 jatos de água em forma de S. Nesse caso, não é água no ar, mas gás soprado em alta velocidade por uma estrela. E o “S” só aparece quando captado pelo filtro da câmera do telescópio espacial 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.

Nota-se na imagem das emissões de ferro que ventos rápidos e fora do eixo penetram muito longe na nebulosa como tsunamis, obliterando antigos aglomerados em seus caminhos e deixando apenas longas caudas de detritos.

A imagem que acompanha a NGC 7027 indica que ela estava lentamente inflando sua massa com padrão esférico simétrico ou talvez espirais por séculos. Algo recentemente deu errado no centro, produzindo um novo padrão de folha de trevo, com jatos de material disparando em direções específicas.

Um artigo foi publicado no periódico Galaxies.

Fonte: ESA