Saturno é um ícone. Não há mais nada parecido no Sistema Solar, e é algo que até as crianças reconhecem. Mas há um objeto distante que os astrônomos chamam de nebulosa de Saturno, porque à distância se assemelha ao planeta, com sua pronunciada forma em anel.
A nebulosa de Saturno não tem relação com o planeta, exceto em forma. A cerca de cinco mil anos-luz de distância, portanto, em um pequeno telescópio no quintal, ele se parece com o planeta. Mas quando os astrônomos treinam grandes telescópios, a ilusão se desfaz.
Cientistas do Instituto de Astrofísica de Canárias da Espanha (IAC) fizeram parte de um estudo recente da nebulosa de Saturno. Seu artigo, chamado “Uma pesquisa espectroscópica de imagens da nebulosa planetária NGC 7009 com MUSE” foi publicado na revista Astronomy and Astrophysics. É o primeiro estudo detalhado de uma nebulosa planetária galáctica com o espectrógrafo de campo integral MUSE (Multi-Unit Spectral Explorer) no Very Large Telescope (VLT) do ESO. O principal autor do estudo é Jeremy Walsh, pesquisador do European Southern Observatory (ESO), lar do VLT.
A nebulosa de Saturno é uma nebulosa planetária, um nome infeliz para esse tipo de objeto. A nebulosa planetária não tem nada a ver com planetas e tudo a ver com estrelas. Uma nebulosa planetária é na verdade um remanescente estelar: um cadáver brilhante e brilhante que resta depois que uma estrela fica sem combustível e morre. O que resta é uma estrutura complexa de nuvens de diferentes gases de temperatura, iluminadas por uma anã branca no centro.
Eles foram chamados de nebulosa planetária quando foram vistos pela primeira vez através de telescópios, porque à distância se pareciam com os gigantes de gás em nosso próprio Sistema Solar. Infelizmente, o nome ficou preso, confundindo os astro-curiosos desde então.
A nebulosa de Saturno, ou NGC 7009 como é conhecida, é uma das nebulosas planetárias mais complexas existentes no mercado, e essa complexidade o torna um objeto de estudo intrigante para astrônomos e astrofísicos. Por que não seria? Apenas olhe para isso.
Este novo estudo é a primeira vez que o instrumento MUSE no VLT é usado para estudar uma nebulosa planetária galáctica. Astrônomos envolvidos no estudo dizem que o MUSE revelou uma complexidade inesperada na nebulosa de Saturno.
A nebulosa em si consiste em gás e poeira expelidos por uma estrela gigante vermelha no final de sua vida, iluminada pela anã branca que sobra em seu centro. Os astrônomos sabem disso porque podem ver todo o processo em outras estrelas do céu em diferentes estágios da vida. Mas o que eles não sabem são os detalhes da história da formação de uma nebulosa planetária. E eles não gostam de não saber.
O instrumento MUSE no VLT é ideal para trabalhos como este.
O MUSE possui a poderosa capacidade de detectar a intensidade da luz em função de sua cor ou comprimento de onda em cada um dos pixels em suas imagens. Em uma única imagem, o MUSE pode obter 900.000 espectros de pequenas manchas do céu. Ele pode capturar imagens de objetos como a nebulosa planetária em três dimensões, e os astrônomos usaram todas essas informações para revelar uma complexidade inesperada na nebulosa de Saturno. O que eles encontraram foi uma série de estruturas, associadas a diferentes átomos e íons.
"O estudo revelou que essas estruturas representam diferenças reais nas propriedades da nebulosa, como maior e menor densidade, além de temperaturas mais altas e mais baixas", explica Jeremy Walsh, pesquisador do European Southern Observatory (ESO) e primeiro autor do estude. Walsh relata que uma das implicações é que "estudos históricos - e mais simples - baseados na aparência morfológica das nebulosas planetárias parecem sinalizar ligações importantes às condições subjacentes no gás".
Usando o poder do instrumento MUSE e do VLT, a equipe por trás do estudo revelou dados mostrando que o gás dentro desta nebulosa não é de maneira alguma uniforme. Seu trabalho mapeia subformações de gás e poeira na nebulosa de quatro temperaturas e três densidades.
Ana Monreal Ibero, segunda autora do artigo e pesquisadora do IAC, comentou sobre a presença e distribuição de hidrogênio e hélio na nebulosa de Saturno. Hidrogênio e hélio são os dois elementos mais abundantes do universo, e suas características na nebulosa são cruciais para entender a formação do objeto e a morte do gigante vermelho que o criou.
Em relação ao hidrogênio, Ibero disse: “A presença de poeira dentro de uma nebulosa também pode ser deduzida da mudança de cor entre diferentes linhas de emissão de hidrogênio, cuja cor esperada pode ser determinada pela teoria atômica. Nossa equipe descobriu que a distribuição de poeira na nebulosa não é uniforme, mas mostra uma queda na borda da concha de gás interna. Este resultado sugere mudanças acentuadas na ejeção de poeira durante os últimos chocalhos da estrela do tipo solar ou, alternativamente, na formação e destruição local de poeira. ”
Quando se trata de hélio, a teoria atual da nebulosa diz que sua distribuição em uma nebulosa planetária deve ser uniforme. Para testar isso, os autores usaram dados do MUSE para mapear o hélio na nebulosa de Saturno. Eles descobriram variações que seguiram a morfologia da concha da nebulosa. "Isso implica que os métodos atuais de determinação de hélio precisam ser aprimorados ou que a suposição de que a abundância é uniforme deve ser rejeitada". diz Monreal Ibero.
Nebulosa planetária são objetos fascinantes. Seus véus luminosos e fantasmagóricos de gás e poeira são irresistíveis aos olhos. É a primeira vez que o MUSE é usado para estudar uma nebulosa planetária e, embora a beleza do objeto seja um pouco fascinante, é a ciência subjacente que intriga os astrônomos e astrofísicos.
Os autores do artigo admitem que eles estão apresentando apenas uma quantidade limitada de análises em alguns aspectos. Mas o trabalho deles mostra que o instrumento MUSE é cheio de potencial. Como se costuma dizer na conclusão de seu artigo, "As observações demonstram o enorme potencial deste instrumento para o avanço de estudos espectroscópicos ópticos de nebulosas de emissão estendidas".
- Comunicado de imprensa da IAC: “A nebulosa de Saturno revela sua complexidade”
- Comunicado de Imprensa do ESO: “As Estranhas Estruturas da Nebulosa de Saturno”
- Artigo: Pesquisa espectroscópica de imagens da nebulosa planetária NGC 7009 com MUSE
- Entrada da Wikipedia: Nebulosa de Saturno
- Página da ESO na Web: Explorador espectroscópico de várias unidades do MUSE
