Uma nebulosa planetária é um dos objetos mais bonitos do universo. E, no entanto, são de vital importância, pois seus elementos processados se espalham e se misturam com o meio interestelar, em preparação para formar uma nova geração de estrelas. Portanto, estudá-los é importante para entender a evolução estelar. Mas, diferentemente de seus irmãos estelares, como não há dois iguais, é difícil selecioná-los com eficiência em pesquisas astronômicas no céu profundo. Felizmente, uma equipe de pesquisa desenvolveu recentemente um método para fazer exatamente isso, e seu trabalho poderia abrir a porta para a compreensão completa do grande círculo da vida estelar.
Fora com um choramingo
Quando estrelas como o nosso sol finalmente chutam o balde, elas não fazem isso de maneira organizada e organizada. Em vez disso, ao longo de um milhão de anos ou mais, eles lentamente se viram do avesso, ejetando suas camadas externas para o sistema solar circundante. Ofegando irregularmente, a estrela lança suas camadas, deixando para trás apenas um núcleo ardente. Esse núcleo, agora chamado de anã branca, tem uma temperatura de cerca de um milhão de graus e emite quantidades abundantes de radiação de raios-X.
Essa radiação atinge o gás ao redor da estrela agora morta. Esse gás é principalmente hidrogênio e hélio, assim como tudo no universo, mas também contém pedaços de elementos e moléculas mais pesados, como carbono, oxigênio e até água. Energizados pela intensa radiação emitida pela anã branca, os elementos absorvem essa energia e a reemitem em todos os tipos de comprimentos de onda coloridos. Caso você esteja se perguntando, é exatamente assim que as lâmpadas fluorescentes funcionam, mas em uma escala muito maior e mais confusa.
Com o tempo, a anã branca esfriará e não poderá mais sustentar a iluminação de toda a nebulosa ao seu redor; nesse ponto, a nebulosa desaparecerá de vista. Isso acontece aproximadamente 10.000 anos após a exposição inicial do núcleo.
Isso é o que chamamos de nebulosa planetária (eu não vou entrar na história do nome porque basicamente não faz sentido e só vamos ter que conviver com ela). Cada nebulosa planetária é única porque a física de sua formação - de ejetar camada sobre camada do material de uma estrela - é tão complexa que nunca pode ser exatamente repetida. Embora as nebulosas planetárias não durem muito, elas são surpreendentemente comuns, porque as estrelas de onde vêm são relativamente comuns. Então, finalmente, nós os vemos por todo o lugar, brilhando como enfeites de Natal no céu profundo.
O círculo da vida estelar
Encontrar, categorizar e entender as nebulosas planetárias são extremamente importantes para envolver nossas cabeças astronômicas em torno de toda a evolução das estrelas dentro de uma galáxia. Isso ocorre porque as nebulosas planetárias formam o material para as novas gerações de estrelas. Através da lenta dispersão de poeira e gases nas nebulosas, e às vezes até violentas explosões devido à radiação e ventos extremos, o material chega ao espaço interestelar. Lá, ele se mistura e se mistura com o ambiente galáctico geral e, eventualmente, encontra seu caminho para um novo sistema estelar de bebê, e o ciclo continua.
Além disso, precisamos entender as nebulosas planetárias, porque elas nos dão uma imagem de como estrelas como nosso sol morrem. Em nossas pesquisas, vemos todos os tipos de nebulosas planetárias. Às vezes, vemos belas estruturas helicoidais ou espirais. Às vezes vemos esferas ou ovais. E às vezes vemos apenas um monte de trapos esfarrapados que mal podem se chamar nebulosa. Como emergem padrões tão complexos e díspares? Como podem duas estrelas aparentemente muito semelhantes dar origem a nebulosas planetárias radicalmente diferentes? Nós não sabemos.
E esse não é o fim das perguntas. Quão críticas são as nebulosas planetárias para enriquecer o meio interestelar? Comparado a dizer supernova. Com que rapidez o material pode se dispersar e encontrar seu caminho incorporado em alguma nova geração de estrelas?
Todas essas são perguntas muito boas, sem respostas muito boas
Alguns bons pixels
A resposta adequada a qualquer conjunto de perguntas como essa geralmente é mais dados. Precisamos de muitas observações de muitas nebulosas planetárias para tentar construir um banco de dados estatístico decente, para que possamos começar a comparar e contrastar de uma maneira científica sólida. Mas surge um problema se queremos começar a desenvolver pesquisas maciças para selecionar milhares e milhares de nebulosas planetárias no céu. O problema é que não há duas nebulosas iguais, por isso é muito difícil criar um esquema de classificação simples que escolha nebulosas planetárias de outros pedaços aleatórios de material espacial.
Ainda mais frustrante, na escala e na resolução da maioria das pesquisas no céu, as nebulosas planetárias têm apenas alguns pixels confusos. Como você pode diferenciar um do outro? É aqui que entra a nova pesquisa. Uma equipe de astrônomos realizou um enorme número de simulações e observações simuladas de nebulosas planetárias, além de outras fontes com as quais eles podem ser confundidos, como galáxias e quasares.
Eles então cortaram esses dados da maior maneira possível, vendo como as nebulosas planetárias pareciam certos comprimentos de onda em comparação com outras. Eles identificaram uma série importante de testes que lhes permitiram filtrar quase qualquer outro contaminante, deixando apenas uma população de nebulosas planetárias limpas (ainda confusas). Com esta técnica, os futuros levantamentos automatizados do céu poderiam incorporar facilmente nebulosas planetárias em seus catálogos, talvez ajudando a responder a algumas das perguntas de como exatamente o círculo da vida do vendedor gira e gira na galáxia.
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