Nebulosas Planetárias

Descrição da imagem: Em uma Nebulosa Planetária, a radiação ultravioleta da estrela central excita os átomos da matéria expelida, dando a cada elemento uma cor característica diferente. As nebulosas planetárias não vivem muito tempo; dispersam-se em menos de 50.000 anos.

O que é uma Nebulosa Planetária?

As Nebulosas Planetárias parecem simples esferas em forma de planeta quando observadas com um pequeno telescópio. No entanto, o telescópio espacial Hubble pode mostrar-nos hoje os detalhes desses magníficos objetos celestes. As nebulosas planetárias têm diversas formas esféricas; são esferas de matéria e gás fluorescente expelidos por uma estrela central moribunda. São os ventos de calor intenso e as radiações da estrela anã central que criam a forma característica das nebulosas. A estrela central moribunda brilha como milhares de sóis, expelindo suas camadas gasosas externas e expondo seu núcleo ardente, cuja forte radiação ultravioleta ilumina o gás expelido. Nebulosas que mostram a morte de uma estrela são comuns, por isso os astrônomos estudaram de perto as diferentes etapas desse cenário bem compreendido. As nebulosas planetárias são os objetos cósmicos mais bonitos que se podem admirar com um grande telescópio.

Nebulosa da Borboleta (NGC 2346)

Descrição da imagem: A Nebulosa da Borboleta vista pelo telescópio espacial Hubble. Os aglomerados luminosos do céu noturno são frequentemente nomeados com nomes de flores ou insetos. Crédito: NASA.

A Nebulosa da Borboleta está localizada a cerca de 2.100 anos-luz da Terra na direção da constelação do Unicórnio. A imagem mostra os últimos momentos de um espetacular sistema de estrelas binárias no centro da nebulosa. Essas duas estrelas estão tão próximas que orbitam uma ao redor da outra em apenas 16 dias. Mesmo com o Hubble, o par de estrelas não pode ser visto como dois componentes separados, tão próximas estão uma da outra. Acredita-se que uma das estrelas seja o remanescente de uma estrela absorvida pela outra. Os astrônomos pensam que uma das estrelas, ao evoluir, tornou-se uma gigante vermelha e literalmente absorveu sua companheira. As estrelas giraram juntas em espiral e a maioria das camadas externas da gigante vermelha foram expelidas em um disco bipolar denso que agora rodeia a estrela central. A nebulosa também é rica em nuvens de poeira, algumas das quais formam longas listras escuras que apontam para longe da estrela central.

Nebulosa da Lira ou M57 ou NGC 6720

Descrição da imagem: A Nebulosa Planetária do Anel ou da Lira ou M57 ou NGC 6720 capturada pelo telescópio Hubble. A imagem em luz visível capturada pelo telescópio espacial Hubble é combinada com dados infravermelhos do Grande Telescópio Binocular terrestre no Arizona. Crédito: NASA, ESA, CR O'Dell Robert (Vanderbilt University), GJ Ferland (Universidade de Kentucky), WJ Henney e M. Peimbert (Universidade Nacional Autônoma do México). Crédito para os dados do telescópio binocular: David Thompson (Universidade do Arizona).

A Nebulosa do Anel ou da Lira, descoberta em 1779 por Antoine Darquier de Pellepoix, é um dos objetos mais conhecidos do catálogo Messier. Esta nebulosa anular se assemelha muito à nebulosa Hélice. O diâmetro real do anel é de 1,3 anos-luz, com um diâmetro aparente de aproximadamente 2 minutos de arco. O anel visível é composto de oxigênio e nitrogênio ionizados. A borda externa do anel é composta de hidrogênio. A parte escura no interior do anel é feita de hélio e emite no ultravioleta. M57 é frequentemente chamada de Nebulosa do Anel, Nebulosa da Lira ou simplesmente a Lira, nome que recebe de sua constelação anfitriã. Uma nebulosa planetária é um disco tênue com formas irregulares e cores suntuosas. Foram chamadas assim porque, vistas em um pequeno instrumento nos primórdios das observações, pareciam pálidos planetas. Aparecem como nebulosas de pequenas dimensões angulares, muitas vezes de forma circular, bem simétricas e bem definidas, ao contrário das nebulosas difusas que parecem se diluir no espaço e têm forma irregular. Muitas nebulosas planetárias têm forma de anel, como o anel da Lira. Mostram uma densidade de matéria maior na periferia do que no interior. Sempre há uma estrela no centro.

No final da vida, quando esgotam seu hidrogênio, as camadas periféricas das estrelas se dilatam e esfriam enquanto o núcleo entra em colapso e aquece para atingir a temperatura de fusão do hélio. Algumas estrelas chegam a expelir suas camadas periféricas, criando um casulo em expansão. O núcleo exposto é uma estrela do tipo W ou O que emite muita luz ultravioleta e que excita a nebulosa.

Nebulosa Haltere (M27)

Descrição da imagem: A Nebulosa Planetária bipolar Haltere (M27) é um excelente exemplo de nebulosa de emissão de gás expelido por estrelas com falta de combustível nuclear no final da vida. Isso provoca a expulsão das camadas externas da estrela no espaço. O brilho residual é gerado pelos átomos excitados da estrela em sua fase terminal. Esses átomos geram, no entanto, um intenso brilho ultravioleta invisível.

A brilhante Nebulosa Haltere revela a estrela central de Haltere e uma rede de estrelas em primeiro plano e em segundo plano na constelação rosada da Raposa (Vulpecula em latim). A imagem composta totaliza 8 horas de exposição através de um filtro destinado a registrar apenas a luz proveniente dos átomos de hidrogênio, traçando a estrutura do tênue halo externo da nebulosa que se estende por anos-luz. A Nebulosa Haltere é semelhante ao que acontecerá com o nosso Sol quando ele esgotar seu combustível nuclear.

A estrela central (origem da nebulosa) tem uma magnitude aparente de 13,5, o que a torna difícil de observar para um astrônomo amador. É uma anã branca de cor azul muito quente (85.000K). Está acompanhada de outra estrela ainda mais fraca (magnitude 17).

Nebulosa Hélice ou NGC 7293

Descrição da imagem: A Nebulosa Hélice (NGC 7293) vista pelo telescópio espacial Spitzer. As camadas gasosas externas são representadas em luz azul e verde. O minúsculo ponto branco no centro da fotografia é a estrela anã branca imersa em uma luz infravermelha surpreendentemente brilhante. A cor vermelha no meio do olho representa as últimas camadas de gás sopradas durante a morte da estrela. O círculo vermelho brilhante situado no centro é o brilho de um disco de poeira que rodeia a estrela anã branca. Todos os planetas interiores do sistema foram carbonizados ou vaporizados à medida que o volume da estrela moribunda aumentava.

A Nebulosa da Hélice é uma estrela cósmica frequentemente fotografada por astrônomos amadores por suas cores vibrantes e semelhança com um olho gigantesco. A nebulosa, descoberta no século XVIII, está localizada a cerca de 650 anos-luz na constelação de Aquário e pertence a uma classe de objetos chamados nebulosas planetárias. As nebulosas planetárias são os restos de estrelas que um dia se assemelhavam ao nosso Sol. Quando essas estrelas morrem, elas expulsam suas camadas gasosas externas no espaço. Essas camadas são aquecidas pelo núcleo quente da estrela morta, uma anã branca, e brilham em comprimentos de onda infravermelhos e visíveis. Nosso Sol sofrerá a mesma evolução quando morrer em cerca de cinco bilhões de anos.

Nebulosa do Olho de Gato ou NGC 6543

Descrição da imagem: A Nebulosa do Olho de Gato ou NGC 6543 vista pelo telescópio espacial Hubble. A estrela central está morrendo, projetando nuvens concêntricas de poeira e gás ao seu redor. Os astrônomos veem nesta estrela o destino do nosso Sol quando ele entrar em sua fase final em 5 bilhões de anos.

A Nebulosa do Olho de Gato (NGC 6543), com um diâmetro de 20 segundos de arco, está localizada no polo norte da eclíptica, a 3.000 anos-luz da Terra. Esta nebulosa planetária muito brilhante está situada na constelação do Dragão. Esta nebulosa possui um halo de matéria muito extenso, expelido durante sua fase de gigante vermelha. O halo mede 386 segundos de arco (5,8 minutos de arco). De acordo com uma interpretação, um sistema binário é a origem da nebulosa. Os efeitos dinâmicos de duas estrelas orbitando uma ao redor da outra explicam mais facilmente a estrutura desta nebulosa, que parece muito mais complexa do que a maioria das outras nebulosas planetárias conhecidas. De acordo com este modelo, o vento estelar da estrela central criou a envoltória alongada, feita de gás denso e luminoso. Esta estrutura está incluída dentro de dois lóbulos de gás, expelidos anteriormente por esta estrela. Esses lóbulos são marcados por um anel de gás mais denso, provavelmente expelido no plano orbital do companheiro da estrela central.

Nebulosa NGC 2818

Descrição da imagem: Fonte: Comunicado de imprensa do Hubble & Gilbert Javaux - PGJ Astronomie. Ilustração: NASA, ESA e a equipe Hubble Heritage (STScI/AURA).

A Nebulosa Planetária NGC 2818 está aninhada dentro do aglomerado aberto de estrelas NGC 2818A e tem uma magnitude visual de 8,2, sendo invisível a olho nu. O aglomerado e a nebulosa estão localizados a mais de 10.000 anos-luz de distância na constelação austral da Bússola, chamada Pyxis. As cores observadas provêm de diferentes elementos, mais ou menos ionizados, cada um emitindo em um comprimento de onda específico. As cores desta imagem representam uma faixa de emissões provenientes das nuvens da nebulosa. O vermelho representa o nitrogênio, o verde representa o hidrogênio e o azul, o oxigênio. O nome "nebulosa planetária" vem das primeiras observações desses objetos, que às vezes têm uma aparência circular, como um planeta. Na realidade, são estrelas que chegaram ao fim de suas vidas e expulsam violentamente uma grande parte da matéria que as compõe na forma de gás. A nebulosa planetária NGC 2818 está separada das estrelas circundantes. Esta imagem do Hubble foi tirada em novembro de 2008 com o instrumento WFPC2 (Wide Field Planetary Camera 2).

Nebulosa do Esquimó (NGC 2392)

Descrição da imagem: Imagem tirada pelo telescópio espacial Hubble em janeiro de 2000. Podem ser observados seus anéis concêntricos que justificam seu nome de nebulosa do esquimó. Sua modesta magnitude aparente (9,90) não permite vê-la a olho nu, mas pode ser observada com pequenos instrumentos. Crédito: NASA.

A Nebulosa Planetária do Esquimó (NGC 2392) foi descoberta em 1787 pelo astrônomo William Herschel na constelação de Gêmeos. NGC 2392 assemelha-se a uma cabeça rodeada por uma parca. Esta nebulosa consiste em dois discos: o disco interno é bastante brilhante e o disco externo tem a forma de um anel irregular. NGC 2392 está a uma distância de aproximadamente 4.000 anos-luz. Há apenas 10.000 anos, o gás visível na imagem constituía as camadas externas de uma estrela do tipo solar. A estrela central é claramente visível nesta imagem. Os filamentos internos visíveis em branco foram expelidos por ventos violentos de partículas provenientes desta estrela central. O disco externo contém filamentos de cor laranja de um ano-luz de comprimento.

Nebulosa planetária NGC 6751

Descrição da imagem: A nuvem de gás da nebulosa planetária NGC 6751 assemelha-se a um olho celestial. A estrela moribunda está no centro e seus ventos expulsam a poeira das camadas gasosas externas da estrela. Crédito: Equipe Hubble Heritage (STScI/AURA), NASA.

Esta imagem do Hubble com cores compostas é um belo exemplo de uma nebulosa planetária clássica, mas com características complexas. NGC 6751 foi selecionada em abril de 2000 para comemorar o décimo aniversário do Hubble em órbita. As cores foram escolhidas para representar as temperaturas relativas do gás (azul, laranja e vermelho, do gás mais quente ao mais frio). São os ventos de calor intenso e as radiações da estrela central que criam a forma característica das nebulosas. Esta estrela central moribunda brilha como 9.000 sóis. Expulsa suas camadas gasosas externas e expõe seu núcleo ardente, cuja forte radiação ultravioleta ilumina o gás expelido.

O diâmetro da nebulosa é de aproximadamente 0,85 anos-luz, ou aproximadamente 600 vezes o tamanho do nosso sistema solar. NGC 6751 está a 6.500 anos-luz de nós, na constelação da Águia.