Astrônomos europeus detectaram uma característica inesperada escondida dentro da famosa Nebulosa do Anel. A descoberta foi feita por uma equipe liderada por pesquisadores da UCL (University College London) e da Universidade de Cardiff, que encontraram uma nuvem estreita de ferro em forma de barra nas profundezas da nebulosa.
A nuvem de ferro é relatada pela primeira vez nos Avisos Mensais da Royal Astronomical Society. Forma uma longa faixa que se ajusta perfeitamente à região interna da nebulosa, que tem uma forma elíptica que pode ser vista em muitas imagens familiares, incluindo aquelas capturadas pelo Telescópio Espacial James Webb em comprimentos de onda infravermelhos.1 A estrutura é enorme. Seu comprimento é cerca de 500 vezes maior que a órbita de Plutão ao redor do Sol e possui um teor total de ferro igual à massa de Marte.
O que torna a Nebulosa do Anel especial?
Em 1779, o astrônomo francês Charles Messier observou pela primeira vez a Nebulosa do Anel na estrela norte Lyra.2 É uma camada de gás em chamas produzida quando uma estrela atinge o estágio de queima de seu combustível nuclear e ejeta suas camadas externas para o espaço. Os astrónomos esperam que o Sol se desfaça da sua matéria exterior da mesma forma daqui a alguns milhares de milhões de anos.3
Como as barras de ferro são encontradas
A nuvem de ferro foi revelada por observações feitas no modo Large Integral Field Unit (LIFU) de um novo instrumento chamado WHT Enhanced Area Velocity Explorer (WEAVE).4 WEAVE está montado no Telescópio William Herschel de 4,2 metros do Grupo Isaac Newton.5
LIFU é composto por centenas de fibras ópticas trabalhando juntas. Esta configuração permitiu aos investigadores recolher espectros (onde a luz é separada nos seus comprimentos de onda componentes) de cada ponto da face da Nebulosa do Anel, cobrindo todos os comprimentos de onda ópticos pela primeira vez.
Veja a nebulosa de uma nova maneira
O autor principal, Roger Wesson, que trabalha no Departamento de Física e Astronomia da UCL e na Universidade de Cardiff, descreve como a descoberta surgiu. “Embora a Nebulosa do Anel tenha sido estudada utilizando muitos telescópios e instrumentos diferentes, o WEAVE permitiu-nos observá-la de uma nova forma, fornecendo muito mais detalhes do que nunca. Ao adquirir um espectro contínuo ao longo de toda a nebulosa, podemos obter imagens da nebulosa em qualquer comprimento de onda e determinar a sua composição química em qualquer local.”
“À medida que processamos os dados e percorremos as imagens, uma coisa se torna tão clara quanto qualquer outra coisa: esta ‘barra’ anteriormente desconhecida de átomos de ferro ionizado no meio do anel familiar e icônico.”
Ideias concorrentes sobre sua origem
Os pesquisadores dizem que a origem das barras de ferro ainda é desconhecida. Compreender como foi formado exigirá observações mais detalhadas. Uma possibilidade é que a estrutura armazene novas informações sobre como a estrela moribunda ejetou o seu material. Outra explicação, mais especulativa, sugere que o ferro poderia ser parte de um arco curvo de plasma quando um planeta rochoso se vaporizou durante a expansão anterior da estrela.
A co-autora, Professora Janet Drew, da UCL Physics and Astronomy, enfatizou que ainda faltam informações importantes. “Devemos saber mais – especialmente se quaisquer outros elementos químicos coexistem com o ferro recentemente identificado, porque isso provavelmente nos diria para seguirmos o modelo de classe correto. Neste momento, estamos a perder esta informação importante.”
O que vem a seguir para a pesquisa?
A equipe está agora desenvolvendo um estudo de acompanhamento e planeja coletar novos dados usando o LIFU do WEAVE em alta resolução espectral. Estas observações ajudarão a esclarecer como as barras de ferro foram formadas e se outros elementos também estão presentes.
O WEAVE realizará oito grandes pesquisas nos próximos cinco anos, estudando objetos desde anãs brancas próximas até galáxias extremamente distantes. Uma parte do projeto, o Stellar, Circumstellar and Interstellar Physics Survey, liderado pelo Professor Drew, já está a observar muitas nebulosas ionizadas adicionais ao longo do norte da Via Láctea.
Dr. Wesson observou que estruturas semelhantes podem ser comuns. “Seria muito surpreendente se a barra de ferro dentro do anel fosse única. Então, esperançosamente, à medida que observarmos e analisarmos nebulosas formadas de forma mais semelhante, descobriremos mais exemplos deste fenómeno, o que nos ajudará a compreender de onde veio o ferro.”
O professor Scott Traeger, cientista do projeto WEAVE na Universidade de Groningen, acrescentou: “A descoberta desta estrutura fascinante e até então desconhecida numa joia do céu noturno, adorada pelos observadores do céu em todo o Hemisfério Norte, demonstra as incríveis capacidades do WEAVE.
Observação
- 1 Veja, por exemplo
- Também conhecida como Nebulosa do Anel M 57 – a 57ª lista no catálogo de ‘Nebulosas e Aglomerados Estelares’ de Messier. John LE Dreyer também o incluiu em seu Novo Catálogo Geral, publicado pela primeira vez pela Royal Astronomical Society em 1888, onde aparece como NGC 6720.
- Quando uma estrela como o Sol fica sem combustível de hidrogénio, torna-se numa gigante vermelha extrema e liberta as suas camadas exteriores, que emergem da costa para formar uma concha luminosa. Uma concha assim formada é conhecida na astronomia como nebulosa planetária. O núcleo estelar restante torna-se uma anã branca, que não queima mais combustível, mas continua a queimar à medida que esfria lentamente ao longo de bilhões de anos. A Nebulosa do Anel é uma nebulosa planetária localizada a 2.600 anos-luz (ou 787 parsecs) de distância, que se acredita ter se formado há cerca de 4.000 anos. As emissões nebulares planetárias devolvem o material duplicado de uma estrela ao espaço interestelar e são a fonte da maior parte do carbono e do nitrogênio do universo – os principais blocos de construção da vida na Terra. Estrelas, com mais de oito vezes a massa do Sol, terminam suas vidas repentinamente em uma poderosa explosão chamada supernova quando formam um buraco negro ou estrela de nêutrons.
- O financiamento para a instalação WEAVE foi fornecido pelo UKRI liderado por STFC, Universidade de Oxford, NOVA, NWO, Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC), parceiros do Grupo Isaac Newton (liderados por STFC, NWO e Espanha, IAC), INAF, CNRS-INSU, Paris. Ile-de-France, através do CONACYT INAOE, Ministério da Educação, Ciência e Desporto da República da Lituânia, Observatório Konkoli (CSFK), Instituto Max-Planck de Astronomia (MPIA Heidelberg), Universidade de Lund, Instituto Leibniz de Astrofísica, Comissão Europeia, Universidade de Potsdam, Conselho Universitário de Investigação (CSFK). Pensilvânia. O consórcio de pesquisa WEAVE representa o ING, os seus três parceiros, UKRI STFC, NWO e IAC, NOVA, INAF, GEPI, INAOE, Universidade de Vilnius, FTMC – Centro de Ciências Físicas e Tecnologia (Vilnius) e participantes individuais do WEAVE. Disponível no site da WEAVE E uma lista completa de organizações doadoras e doações que apoiam o WEAVE pode ser encontrada aqui /WEAVE+reconhecimento.
- O Telescópio William Herschel é o telescópio carro-chefe do Grupo Isaac Newton (ING), parte do Observatório La Palma Roque de los Muchachos, nas Ilhas Canárias. O ING é gerido conjuntamente pelo Reino Unido (STFC-UKRI), pelos Países Baixos (NWO) e pela Espanha (financiado pela IAC, Ciência, Inovação e Universidades Espanholas).
