Características das Nebulosas :
As nebulosas são acumulações de massas de gases e poeira cósmica
que existem em liberdade pelo espaço.
Estão muito distantes da Terra e existem vários tipos.
Algumas pertencentes a nossa galáxia - a Via-Láctea -, consistem em grandes aglomerados de gases e por isso receberam o nome de nebulosas galácticas ou gasosas.
Outras mais afastadas são formadas por uma infinidade de corpos de diferentes tamanhos.
Tipos de Nebulosas :
Há dois tipos de nebulosas : as difusas e as planetárias.
As planetárias não são constituídas apenas por planetas, apesar do nome.
Já as difusas são irregulares, de contorno indefinido
e se espalham gradativamente além de serem brilhantes.
NEBULOSA DE ÓRION.
NEBULOSA ESQUIMÓ.
NEBULOSA DE CARANGUEJO.
NEBULOSA WHIRLPOOL.
NEBULOSAS PLANETÁRIAS :
Figura 1 - Esta nebulosa planetária tem o n.º 27 do catálogo de Messier,
ou como é mais conhecida, Nebulosa Haltere ou Dumbbell.
Foi a primeira nebulosa planetária a ser descoberta.
Situa-se a mais ou menos 1,200 anos-luz de distância
na direcção da Constelação de Raposa.
Crédito : Equipa FORS, telescópio VLT de 8.2m, ESO
Uma nebulosa planetária é um objecto astronômico
que consiste numa concha brilhante de gás
formada por certos tipos de estrelas no fim das suas vidas.
Não têm relação nenhuma com os planetas;
o nome deriva de uma suposta semelhança em relação
à aparência dos gigantes gasosos.
São fenómenos de curta duração
(apenas alguns milhares de anos)
quando comparados com o tempo de vida estelar típico
(alguns milhares de milhões de anos).
Conhecem-se cerca de 1,500 nebulosas planetárias
na nossa Galáxia.
As nebulosas planetárias são objetos
importantes para a Astronomia porque desempenham um papel crucial
na evolução química de uma galáxia,
enviando material para o meio interestelar,
enriquecendo-o em elementos mais pesados
através da nucleossíntese.
Nas outras galáxias, as nebulosas planetárias
podem ser os únicos objetos observáveis
capazes de fornecer informações acerca
de abundâncias químicas.
a extrema complexidade e variação morfológica
das nebulosas planetárias.
Cerca de um quinto são mais ou menos esféricas,
mas a maioria não é simetricamente esférica.
Os mecanismos que produzem tais variedades
de formas e características não são ainda bem compreendidos.
As nebulosas planetárias são geralmente objectos tênues,
e nenhum é visível a olho nu.
na Constelação de Raposa,
observada por Charles Messier
em 1764 e listada como M27
no seu catálogo de objetos nebulosos.
Para os observadores da altura, que possuiam telescópios
com uma baixa resolução, M27 e as nebulosas planetárias posteriormente descobertas eram bastante parecidas
com os gigantes gasosos.
atribuiu-lhes o termo "nebulosa planetária"
embora, como atualmente se sabe, sejam muito
diferentes dos planetas.
Figura 2 - À excepção dos anéis de Saturno, a Nebulosa do Anel (M57)
é provavelmente a banda celeste mais famosa.
Esta nebulosa planetária mede cerca de um ano-luz em diâmetro
e situa-se a mais ou menos 2,000 anos-luz
na direcção da Constelação de Lira.
Crédito : H. Bond et al., Hubble Heritage Team (STScI / AURA), NASA
A natureza das nebulosas planetárias era desconhecida
até serem feitas as primeiras observações
espectroscópicas em meados do século XIX.
William Huggins foi um dos primeiros astrônomos
a estudar o espectro óptico dos objectos astronômicos,
usando um prisma para dispersar a sua luz.
As suas observações de estrelas mostraram
que o espectro era contínuo
com muitas linhas escuras sobrepostas.
Mais tarde descobriu que muitos objetos nebulosos,
tal como a "Nebulosa" de Andrômeda,
tinham espectros muito parecidos a este
- mais tarde veio a saber-se que estas "nebulosas"
eram na realidade galáxias.
encontrou um espectro muito diferente.
Em vez ser um forte espectro contínuo com linhas de absorção,
a Nebulosa Olho de Gato e outros objectos parecidos
mostravam apenas um pequeno número de linhas de emissão.
A mais brilhante encontrava-se num comprimento de onda de 500.7 nanómetros,
o que não correspondia com nenhuma linha de qualquer outro elemento conhecido.
Foi então proposto que a linha seria de um elemento desconhecido,
que na altura recebeu nome "nebulium" - uma ideia semelhante que levou à descoberta do hélio pela análise
do espectro do Sol em 1868.da sua descoberta no espectro do Sol,
o mesmo não ocorreu para o "nebulium".
ao invés de ser um novo elemento, a existência da linha dos 500.7 nm
era provocada por um elemento familiar em condições pouco conhecidas.
Figura 3 - M76, situada na Constelação de Perseu,
também conhecida como Nebulosa Pequeno Haltere.
Crédito : N.A.Sharp, NOAO/AURA/NSF
Nos anos 20, os físicos mostraram que em gases
a densidades extremamente baixas,
os electrões podem popular níveis de energia metastaticamente
excitados em átomos e iões que a densidades mais altas
são rapidamente acalmados por colisões.
As transições de electrões destes níveis no oxigénio
origina a linha dos 500.7 nm.
Estas linhas espectrais, que podem apenas ser vistas em gases
com densidades muito baixas, são conhecidas como linhas proibidas.
As observações espectroscópicas posteriores mostraram
que as nebulosas são feitas de gás extremamente rarefeito.
Tal como será discutido mais abaixo, as estrelas centrais
das nebulosas planetárias são muito quentes.
A sua luminosidade, no entanto, é muito baixa,
o que implica que também devem ser muito pequenas.
Apenas depois de uma estrela ter gasto todo o seu combustível nuclear
é que pode colapsar para um tamanho tão pequeno,
daí as nebulosas planetárias terem sido associadas
ao estágio final da evolução estelar.
As observações espectroscópicas mostram que todas
as nebulosas planetárias estão em expansão, daí nascendo a ideia
que estas são causadas pela libertação para o espaço
das camadas exteriores de uma estrela no fim da sua vida.
Já para o fim do século XX, os avanços tecnológicos
ajudaram a estudar com mais detalhe as nebulosas planetárias.
Os telescópios espaciais permitiram aos astrónomos estudar
a luz emitida para lá do espectro visível que não é observável
a partir de observatórios terrestres.
O estudo das nebulosas planetárias no infravermelho e no ultravioleta
forneceu determinações muito mais concretas das temperaturas,
densidades e abundâncias nebulares.
Através da tecnologia CCD consegue-se observar
linhas espectrais muito mais ténues do que era anteriormente possível.
que embora muitas nebulosas pareçam ter estruturas
simples e regulares quando vistas da Terra,
a altíssima resolução óptica alcançada por um telescópio
em órbita revela morfologias extremamente complexas.
Figura 4 - Na imagem temos a nebulosa planetária M97,
ou Nebulosa do Mocho.
Com magnitude 11, é um dos mais tênues
objectos do catálogo de Messier.
Situa-se a mais ou menos 2,600 anos-luz de distância,
na direcção da Constelação de Ursa Maior.
Crédito : Robert Gendler
As nebulosas planetárias são a fase final da vida de uma estrela.
O nosso Sol é uma estrela média, e apenas um pequeno número
de estrelas pesa muito mais que esta.
Estrelas com mais de umas quantas massas solares acabam
a sua vida numa dramática explosão de supernova,
mas nas estrelas de massa média ou baixa,
o fim envolve a criação de uma nebulosa planetária.
passa a maioria da sua vida a brilhar como resultado
da fusão nuclear que converte o hidrogénio em hélio no seu núcleo.
A energia libertada pelas reacções nucleares previnem
a estrela de colapsar sob a sua própria gravidade,
o que torna a estrela estável.
Ao fim de alguns milhares de milhões de anos, a estrela
gasta o seu hidrogénio, não existindo mais energia suficiente
no núcleo para suportar as camadas exteriores da estrela.
O núcleo então contrai-se e aquece.
de aproximadamente 15 milhões K,
mas quando acabar o seu hidrogénio,
a contração do núcleo irá aumentar
a temperatura até aos 100 milhões K.
As camadas exteriores da estrela expandem-se enormemente
devido à altíssima temperatura do núcleo, e tornam-se muito mais frias.
A estrela transforma-se numa gigante vermelha.
O núcleo continua a contrair-se e a aquecer,
e quando a temperatura alcança os 100 milhões K,
o hélio do núcleo começa a converter-se em carbono e oxigénio.
A reativação das reacções de fusão pára a contracção do núcleo.
Em pouco tempo o hélio forma um núcleo inerte de carbono e oxigénio,
com uma concha de hélio em torno da mesma.
Figura 5 - NGC 1514 é uma nebulosa planetária
muito ténue na Constelação de Touro.
Crédito : Adam Block/NOAO/AURA/NSF
As reações de fusão do hélio são extremamente sensíveis à temperatura,
sendo as velocidades de reacção proporcionais a T40.
Isto significa que apenas um aumento de 2% na temperatura mais
que duplica a velocidade da reacção.
Ora, isto torna a estrela muito instável - um pequeno aumento
na temperatura leva a um eleva rapidamente a velocidade das reacções,
o que liberta uma grande quantidade de energia, aumentando
ainda mais a temperatura.
A camada de hélio expande-se rapidamente e depois arrefece,
o que reduz outra vez a velocidade da reacção.
A estrela sofre várias contracções, que eventualmente
se tornam grandes o suficiente para libertar para
o espaço toda a atmosfera estelar.
Os gases ejectados formam uma nuvem de material
à volta do agora exposto núcleo da estrela.
À medida que mais e mais quantidades da atmosfera se afastam,
camadas cada vez mais profundas a temperaturas
cada vez mais altas são expostas.
Quando a superfície exposta alcança uma temperatura de cerca de 30,000 K,
existem suficientes fotões ultravioleta a serem emitidos
para ionisar a atmosfera libertada, o que a faz brilhar.
A nuvem torna-se então numa nebulosa planetária.
Os gases da nebulosa planetária afastam-se da estrela central
a velocidades de alguns quilómetros por segundo.
À mesma altura que os gases se expandem, a estrela central arrefece
à medida que irradia a sua energia - as reacções de fusão cessam,
dado que a estrela já não tem massa suficiente para gerar
as temperaturas nucleares necessárias
para a fusão do carbono e do oxigénio.
Eventualmente arrefecerá até um ponto em que não liberta suficiente
radiação ultravioleta para ionisar a nuvem gasosa cada vez mais distante.
A estrela torna-se numa anã branca e a nuvem
recombina-se, ficando invisível.
Para uma nebulosa planetária comum, cerca de 10,000 anos
irão passar entre a sua formação e a recombinação.
Figura 6 - NGC 1535, a 1,500 anos-luz de distância.
Crédito : Adam Block/NOAO/AURA/NSF
As nebulosas planetárias têm um papel muito importante na evolução galáctica.
O Universo jovem consistia quase inteiramente de hidrogénio e hélio,
mas as estrelas criam elementos mais pesados via fusão nuclear.
Os gases da nebulosa planetária contêm por isso uma grande proporção
de elementos como o carbono, nitrogénio e oxigénio,
e à medida que se expandem e fundem com o meio interestelar,
enriquecem-no com estes elementos pesados,
conhecidos pelos astrónomos como " metais ".
As gerações posteriores de estrelas irão assim ter um maior
conteúdo inicial de elementos pesados.
Embora estes possam ainda ser uma componente
muito pequena da estrela, deixam um efeito delineado na sua evolução.
As estrelas que se formaram muito cedo no Universo e que
têm pequenas quantidades de elementos pesados são conhecidas
como estrelas de População II, enquanto estrelas mais jovens
com uma maior quantidade de elementos pesados são conhecidas
como estrelas de População I.
Uma típica nebulosa planetária tem aproximadamente 1 ano-luz de diâmetro,
e consiste de gás extremamente rarefeito,
com uma densidade de geralmente mais ou menos 1,000 partículas
por cada centímetro cúbico - cerca de 10-24 vezes
menos densa que a atmosfera da Terra.
As jovens nebulosas planetárias têm as densidades mais altas,
por vezes chegando a 106 partículas por cada centímetro cúbico.
À medida que a nebulosa envelhece, a sua expansão
faz diminuir a sua densidade.
Figura 7 - Pode parecer uma borboleta,
mas é maior que o Sistema Solar.
NGC 2346 é uma nebulosa planetária feita de gás e poeira.
No coração desta nebulosa bipolar estão um par de estrelas
que se orbitam a cada 16 dias.
Talvez seja esta a razão para a forma da nebulosa.
NGC 2346 situa-se na constelação do Unicórnio.
Crédito : Massimo Stiavelli (STScI), Inge Heyer (STScI) et al.,
& Hubble Heritage Team (AURA/ STScI/ NASA)
A radiação da estrela central aquece o gás
a temperaturas próximas dos 10,000 K.
Contrariamente ao que se possa pensar, a temperatura do gás
normalmente aumenta com a distância da anã branca.
Isto acontece porque quanto mais energético for um fotão,
menor será a probabilidade de ser absorvido,
e por isso os fotões menos energéticos tendem
a ser os primeiros a ser absorvidos.
Nas regiões exteriores da nebulosa, os fotões menos energéticos
foram já absorvidos, e os restantes fotões altamente energéticos
fazem aumentar a temperatura.
As nebulosas podem ser descritas como limitadas
por radiação ou limitadas por matéria.
No primeiro caso, existe tanta matéria em torno da estrela
que todos os fotões ultra-violetas emitidos são absorvidos,
e a nebulosa visível fica rodeada por uma concha
de gás não-ionizado - daí a radiação ser limitada pela matéria.
No último caso existem suficientes fotões ultravioletas a serem emitidos
pela estrela central para ionisar o gás dos arredores.
Conhecem-se cerca de 1,500 nebulosas planetárias na Via Láctea,
por entre as 200 mil milhões de estrelas.
A sua curta vida comparada com a das estrelas explica a sua raridade.
Situam-se na sua maioria perto do plano da Galáxia,
e a maior concentração no centro galáctico.
Encontram-se muito raramente em enxames estelares,
só se conhecendo um ou dois casos.
Embora as CCDs tenham já quase ultrapassado o rolo fotográfico
na astronomia moderna, um estudo recente aumentou largamente
o número de nebulosas planetárias conhecidas
usando um rolo da Kodak (Technical Pan) em conjunto com um filtro de alta qualidade que isolava
as mais brilhantes linhas de emissão do hidrogênio,
que é fortemente emitido por todas as nebulosas planetárias.
Falando no geral, as nebulosas planetárias são simétricas
e aproximadamente esféricas, mas também existem
grandes variedades de formas, por vezes muito complexas.
Aproximadamente 10% das nebulosas planetárias
são fortemente bipolares, e um pequeno número são asimétricas.
Uma é até retangular.
A razão para esta variedade de formas não é ainda bem conhecida,
mas pode ser causada pelas interacções gravitacionais
com estrelas vizinhas se estas forem sistemas binários.
Outra possibilidade é a de que os planetas possam
criar distúrbios no material à medida que a nebulosa se forma.
Em Janeiro de 2005, os astrónomos anunciaram a primeira detecção
de campos magnéticos em torno de estrelas centrais
de duas nebulosas planetárias, e teorizaram que os campos
possam ser parcialmente ou totalmente responsáveis
pelas suas estranhas formas.
Figura 8 - Em 1787, o astrónomo William Herschel
descobriu a Nebulosa Esquimó (ou Nebulosa Palhaço).
Em 2000, o Telescópio Espacial Hubble
registrou esta espectacular imagem.
Situa-se a 2,500 anos-luz de distância,
na direcção da Constelação de Gêmeos.
Crédito : Andrew Fruchter (STScI) et al., WFPC2, HST, NASA
As nebulosas planetárias são regularmente
caracterizadas de acordo com a sua aparência,
usando o esquema Vorontsov-Velyaminov :
Estruturas mais complexas
podem resultar de combinações,
tais como "4+2" (anel e disco),
ou "4+4" (dois anéis).
Um problema que ainda afecta
o estudo das nebulosas planetárias,
é que na maioria dos casos
as suas distâncias não são bem conhecidas.
Para algumas nebulosas planetárias próximas,
é possível determinar as distâncias
ao medir a sua paralaxe de expansão :
observações de alta-resolução registadas
com um intervalo de vários anos mostram
a expansão da nebulosa
perpendicularmente à linha de mira,
enquanto observações
espectroscópicas do efeito Doppler
revelam a velocidade de expansão.
Ao comparar a expansão angular
com a velocidade derivada da expansão,
temos a distância à nebulosa.
GALERIA DE NEBULÓSAS PLANETÁRIAS :
Figura 9 - A nebulosa planetária NGC 2438,
embora se encontre no enxame aberto M46,
está superimposto e não é um membro do mesmo.
Descoberta em 1786 por William Herschel.
A estrela central de NGC 2438 tem uma magnitude
de 17.5 e exibe um espectro contínuo.
Situa-se a 2,900 anos-luz de distância.
Crédito : Nicole Bies e Esidro Hernandez/Adam Block/NOAO/AURA/NSF
Figura 10 - Foi a estrela tênue, não a brilhante,
perto do centro de NGC 3132,
que criou esta estranha
mas linda nebulosa planetária
com o nome de Nebulosa Eight-Burst
ou Nebulosa do Anel do Sul.
O brilhante gás veio das camadas exteriores
de uma estrela tipo-Sol.
Nesta imagem a cores, a azul e quente área vista
rodeando este sistema binário recebe energia
da quente superfície da ténue estrela.
Embora fotografada para explorar simetrias irregulares,
são as assimetrias que tornam
esta nebulosa planetária tão intrigante.
Nem a sua forma, nem a concha mais fria em redor,
nem a sua estrutura ou posições dos frios filamentos de poeira
de NGC 3132 são ainda bem compreendidos.
Crédito : Hubble Heritage Team (AURA/STScI /NASA)
Figura 11 - Aqui temos NGC 3242, também conhecida
como Nebulosa Fantasma de Jupiter.
Depois de uma estrela como o nosso Sol
ter completado a fusão no seu núcleo,
liberta as suas camadas exteriores,
formando um objeto chamado nebulosa planetária.
NGC 3242 é um exemplo de tal formação,
com o resto estelar (uma anã branca) visível no centro.
A sua alcunha "Fantasma de Júpiter"
deriva de se parecer com o planeta.
NGC 3242, no entanto, está muito mais longe
que os meros 40 minutos-luz até Júpiter.
De fato, ao comparar a velocidade de expansão aparente
com a velocidade atual determinada
por estudos do efeito Doppler,
os astrônomos estimaram que a distância
até NGC 3242 situa-se pelos 1,400 anos-luz.
As zonas vermelhas perto dos limites da nebulosa
são ainda um mistério.
Crédito : B. Balick (U. Washington) et al., WFPC2, HST, NASA
Figura 12 - Os brilhantes enxames e nebulosas do céu noturno
do planeta Terra têm muitas vezes nomes de flores,
insetos, e NGC 6302 não é exceção.
Com uma temperatura à superfície estimada
de aproximadamente 250,000 graus centígrados,
a estrela central desta nebulosa planetária
em particular é excepcionalmente quente -
brilhando no ultravioleta mas escondida
no visível por uma nuvem densa de poeira.
A imagem do lado mostra uma ampliação
dramaticamente detalhada da nebulosa,
registrada pelo Telescópio Espacial Hubble.
Escavando uma brilhante cavidade de gás ionizado,
o toro de poeira em redor da estrela central
situa-se no canto superior direito.
Surpreendentemente, foram detectadas
complexas moléculas de hidrocarbonetos e minerais
incluindo água gelada neste manto gasoso.
NGC 6302 situa-se a cerca de 4,000 anos-luz
na direção da constelação de Escorpião.
Crédito : A. Zijlstra (UMIST) et al., ESA, NASA
Figura 13 - Esta bonita nebulosa planetária,
catalogada como NGC 6369,
foi descoberta no século XVIII
pelo astrónomo William Herschel,
enquanto usava um telescópio
para explorar a constelação de Ofíuco.
Com uma forma arredondada, esta nebulosa
é também relativamente tênue e recebeu a alcunha popular
de Nebulosa do Pequeno Fantasma.
As nebulosas planetárias em geral não têm
nenhuma relação com planetas,
mas são criadas no fim da vida
de uma estrela do tipo do Sol,
à medida que liberta
as suas camadas exteriores
para o espaço
enquanto o núcleo encolhe
para se tornar uma anã branca.
Esta, vista perto do centro,
irradia fortemente no ultravioleta
e faz brilhar a nebulosa em expansão.
Detalhes bastante complexos e estruturas em NGC 6369
são aqui reveladas nesta imagem a cores do Hubble.
O anel principal da nebulosa mede cerca
de um ano-luz de diâmetro
e o brilho dos átomos ionizados de oxigénio,
hidrogénio e nitrogénio têm as cores
azul, verde e vermelho respectivamente.
A mais de 2,000 anos-luz de distância,
a Nebulosa do Pequeno Fantasma oferece
um olhar para o futuro do nosso Sol,
que produzirá a sua própria nebulosa planetária
daqui a apenas 5 mil milhões de anos.
Crédito : Hubble Heritage Team, NASA
Figura 14 - Que teia emaranhada pode uma nebulosa planetária produzir !
A Nebulosa da Aranha Vermelha mostra uma complexa estrutura
que resulta da ejeção das camadas exteriores
de uma estrela normal no fim da sua vida.
Com o número de catálogo NGC 6537, esta nebulosa planetária
é lar de uma das mais quentes anãs brancas já observadas,
provavelmente parte de um sistema binário.
Os ventos internos, emanados das estrelas centrais,
visíveis no centro, têm uma velocidade aproximada de 1,000 km/s.
Estes fazem a nebulosa crescer, e provocam colisões
entre ondas de gás quente e pó.
Os átomos apanhados nestes choques libertam luz.
A Nebulosa da Aranha Vermelha situa-se
na constelação de Sagitário.
A sua distância não é bem conhecida mas
estima-se que ronde os 4,000 anos-luz.
Crédito : Garrelt Mellema (Leiden University) et al., HST, ESA, NASA
Figura 15 - Observando-nos através do espaço interestelar,
a Nebulosa Olho de Gato situa-se a 3,000 anos-luz da Terra.
Uma clássica nebulosa planetária,
NGC 6543 representa a fase final,
breve mas gloriosa, da vida
de uma estrela tipo-Sol.
A estrela central da nebulosa produziu
o padrão da concha gasosa concêntrica,
ao libertar numa série de convulções
as suas camadas exteriores.
No entanto, a formação de tais complexas estruturas
não é ainda bem compreendida.
Vista aqui nesta imagem do Telescópio Hubble,
o olho verdadeiramente cósmico mede pouco
mais que meio ano-luz de diâmetro.
Crédito : NASA, ESA, HEIC, and The Hubble Heritage Team (STScI / (AURA)
Figura 16 - A fase da nebulosa planetária colorida
de uma estrela tipo-Sol é breve.
Quase num "piscar de olhos" - cosmicamente falando
- as camadas exteriores da estrela são expelidas,
formando uma nebulosa de emissão em expansão.
Esta nebulosa dura talvez 10 mil anos, quando comparada
com a vida de 10 mil milhões de anos de uma estrela.
As nebulosas planetárias são objetos familiares
para astrônomos amadores e profissionais,
mas que contêm ainda umas quantas surpresas.
Por exemplo, a bonita NGC 6826, também conhecida
como Nebulosa Olho que Pisca,
tem misteriosas zonas vermelhas,
vistas aqui numa imagem do Hubble.
Crédito : B. Balick, J. Alexander (University of Washington), et al., NASA
Figura 17 - As camadas da Nebulosa Saturno proporcionam
um quadro complexo de como esta nebulosa planetária foi criada.
A imagem do lado, tirada em Abril de 1996,
permite uma melhor compreensão do misterioso processo
que transforma esta estrela de pequena massa numa anã branca.
Um modelo computacional indica
que a estrela central de NGC 7009 expeliu primeiro
o gás verde que parece agora ter uma forma de barril.
Este gás verde está agora confinado aos ventos estelares
libertados pela estrela central, criando um jacto
que forma as zonas vermelhas nas pontas.
Ainda temos muito para aprender,
incluindo o porquê do gás não se tornar turbulento.
Crédito : B. Balick (U. Washington) et al., WFPC2, HST, NASA
Figura 18 - Como é que uma estrela criou a Nebulosa da Hélice ?
As formas de nebulosas planetárias como esta
têm grande importância porque provavelmente
contêm pistas de como as estrelas do tipo do Sol
terminam as suas vidas.
Observações do Hubble e do telescópio Blanco de 4 metros no Chile,
no entanto, mostraram que NGC 7293
não é na realidade uma simples hélice.
Na realidade, incorpora dois discos quase perpendiculares
bem como arcos, ondas de choque e até características
ainda não bem compreendidas.
Como uma única estrela tipo-Sol criou tal espantosa
e complexa geometria é um significante tópico de pesquisa.
A Nebulosa da Hélice é a nebulosa planetária mais próxima da Terra,
a apenas 700 anos-luz de distância na direcção da constelação de Aquário,
medindo aproximadamente 3 anos-luz de diâmetro.
Crédito : C. R. O'Dell, (Vanderbilt) et al. ESA, NASA
Figura 19 - O que está criando a estranha textura de IC 418 ?
Com o nome de Nebulosa do Espirógrafo
devido à sua semelhança com desenhos
de uma ferramenta de desenho cíclico,
esta nebulosa planetária mostra padrões
ainda não bem compreendidos.
Talvez estejam relacionados com os ventos caóticos
oriundos da estrela variável central, que muda
o seu brilho em apenas poucas horas.
Em contraste, os estudos indicam que
há apenas alguns milhões de anos atrás,
IC 418 era provavelmente
uma estrela parecida com o Sol.
Há apenas uns milhares de anos, IC 418
tornou-se provavelmente numa gigante vermelha comum.
Ao gastar todo o seu combustível nuclear, as camadas exteriores
começaram a expandir-se deixando para trás o núcleo quente,
destinado a tornar-se numa anã branca, visível no centro da imagem.
A luz do núcleo central excita os átomos na nebulosa,
o que a faz brilhar.
IC 418 situa-se a cerca de 2,000 anos-luz de distância
e mede 0.3 anos-luz de diâmetro.
Esta imagem em cores falsas foi tirada
pelo Telescópio Espacial Hubble.
Crédito : R. Sahai (JPL) et al., Hubble Heritage Team (STScI/AURA), NASA
Figura 20 - Como é que uma estrela redonda
faz uma nebulosa quadrada ?
É esta uma das perguntas que os astrónomos se questionam
ao estudar a nebulosa planetária IC 4406.
Observações indicam que IC 4406 é provavelmente um cilindro ôco,
a sua forma quadrada resultando do nosso ponto de vista
ao ver este objecto de lado.
Se IC 4406 fosse visto do topo, teria uma forma semelhante
à Nebulosa do Anel, M57.
Esta imagem a cores é um compósito de imagens
tiradas pelo Hubble.
A estrela principalmente responsável por esta escultura interestelar
pode ser encontrada no centro da nebulosa.
Daqui a uns milhões de anos, a única coisa visível em IC 4406
será uma pequena e ténue anã branca.
Crédito : C. R. O'Dell (Vanderbilt U.) et al., Hubble Heritage Team, NASA
Figura 21 - Uma das maiores esferas da Via Láctea está
a proporcionar valiosas pistas sobre a composição química
das estrelas devido à sua própria forma.
A nebulosa planetária Abell 39, agora com seis anos-luz de diâmetro,
já foi uma estrela parecida com o Sol,
que expeliu as suas camadas exteriores há milhares de anos atrás.
A natureza perfeitamente esférica de Abell 39
permite aos astrónomos estimar com precisão
quanto material relativo está atualmente
a ser absorvido e a emitir luz.
Observações indicam que Abell 39 contém
apenas metade do oxigénio encontrado no Sol,
uma confirmação intrigante mas não surpreendente
das diferenças químicas entre estrelas.
A razão pela qual a estrela central está afastada do centro
por 0.1 anos-luz é ainda desconhecida.
Abell 39 situa-se a 7,000 anos-luz de distância,
embora algumas galáxias a milhões de anos-luz
possam ser observadas através e nos lados da nebulosa.
Crédito : George Jacoby (WIYN Obs.) et al., WIYN, AURA, NOAO, NSF
Figura 22 - Esta imagem do Telescópio Espacial Hubble mostra Hen-1357,
a mais jovem nebulosa planetária conhecida.
Observações feitas nos anos 70 não detectaram material nebular,
mas esta imagem de Março de 1996 mostra claramente
bolhas e anéis de gás ionizado.
O gás é aquecido pela quente estrela central à medida
que se transforma numa anã branca.
A imagem também mostra uma estrela companheira
dentro da nebulosa.
Os astrónomos suspeitam que tais companheiras
possam explicar as formas complexas desta
e de outras nebulosas planetárias.
Este jovem cósmico tem cerca de 130 vezes o tamanho
do nosso Sistema Solar e continua a crescer.
Situa-se a 18,000 anos-luz de distância, na constelação do Altar.
Crédito : M. Bobrowsky, NASA
Figura 23 - As areias do tempo estão a esgotar-se para
a estrela central nesta nebulosa planetária de nome MyCn18,
ou como é mais conhecida, Nebulosa da Ampulheta.
Com o seu combustível nuclear exausto, este breve,
espectacular, fase final da vida de uma estrela tipo-Sol
ocorre à medida que as camadas exteriores são ejectadas
- o seu núcleo torna-se numa anã branca.
Os astrónomos usaram recentemente o Telescópio Hubble
para fazer uma série de imagens de nebulosas planetárias,
incluindo a do lado.
Aqui, delicados anéis de gás brilhante e colorido
(nitrogénio - vermelho, hidrogénio - verde e oxigénio - azul),
delimitam as tênues muralhas da "ampulheta".
Crédito : R. Sahai and J. Trauger (JPL), WFPC2, HST NASA
Figura 24 - Será que damos mais valor às estrelas
depois de morrerem ?
Na realidade, as estrelas geralmente criam as imagens
mais artísticas ao morrer.
No caso de estrelas de baixa massa como o nosso Sol e M2-9
na imagem do lado, a estrelas transformam-se em anãs brancas
ao expelir as suas camadas exteriores.
O gás frequentemente forma uma nebulosa planetária.
M2-9 é uma nebulosa planetária em forma de borboleta
a 2,100 anos-luz de distância.
No centro, duas estrelas orbitam o disco gasoso com dez vezes
o tamanho da órbita de Plutão.
Muito ainda permanece desconhecido acerca dos processos físicos
que criam as nebulosas planetárias.
Crédito : B. Balick (U. Washington) et al., WFPC2, HST, NASA
Figura 25 - Porque é que esta formiga não é uma grande esfera ?
A nebulosa planetária Mz3 é libertada a partir de uma estrela
semelhante ao nosso Sol que é certamente redonda.
Porque é que então o gás expelido cria uma nebulosa
em forma de formiga que é obviamente não redonda ?
As pistas indicam uma grande velocidade de 1,000 km/s,
a estrutura com 1 ano-luz de tamanho, e o magnetismo
da estrela vísivel no centro da nebulosa.
Uma resposta possível é que Mz3 esconde uma segunda
mais tênue estrela que orbita muito próxima da principal.
Dado que a estrela central parece ser muito semelhante com o Sol,
os astrônomos esperam que o conhecimento mais aprofundado
da história desta gigante formiga espacial possa providenciar
bastantes informações acerca do futuro do Sol e da Terra.
Crédito : R. Sahai (JPL) et al., Hubble Heritage Team, ESA, NASA
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DEFINIÇÃO :
São nuvens de poeira e gás interestelar
que se localizam, na maioria das vezes,
no interior das galáxias.
Ela só se torna visível se o gás brilha,
se uma nuvem reflete a luz das estrelas
ou se ela própria encobre a luz dos objetos distantes.
A maioria das nebulosas estão em intensa
atividade de formação estelar.
Existem quatro tipos de nebulosas :
NEBULOSA DE EMISSÃO :
São nebulosas que brilham em diferentes cores,
pois o gás delas emite luz quando estimulado
pela radiação de estrelas jovens quentes
que emitem fótons altamente energéticos.
Entre os diferentes tipos de nebulosas de emissão
estão as regiões H II, nas quais a formação estelar
decorre e jovens, massivas estrelas são a fonte destes fótons.
Apenas estrelas grandes e quentes
podem libertar a quantidade de energia necessária
para ionizar uma parte significativa da nuvem.
Muitas das vezes, este trabalho é feito
por um inteiro enxame de jovens estrelas.
A cor da nebulosa depende da sua composição química
e quantidade de ionização.
Devido à alta prevalência de hidrogênio no gás interestelar,
e à sua relativamente baixa energia necessária,
muitas nebulosas de emissão são vermelhas.
Se mais energia estiver disponível,
outros elementos podem ser ionizados
e então aparecem as cores verde e azul.
A maioria das nebulosas de emissão
contém cerca de 90% de hidrogênio,
sendo os restantes 10% hélio, oxigênio,
nitrogênio e outros elementos.
As nebulosas de emissão têm frequentemente
manchas escuras que resultam
do bloqueio da luz por nuvens de pó.
A combinação entre a nebulosa de emissão
e o pó origina objetos muito interessantes,
e muitas destas nebulosas têm
o nome dos objetos a que se parecem,
tal como a Nebulosa da América (NGC 7000) do Norte
ou a Nebulosa do cone (NGC 2264).
Algumas nebulosas são constituídas de componentes
que refletem e emitem, tal como a Nebulosa da Trífida (M20).
Algumas das mais espantosas nebulosas de emissão
visíveis do hemisfério Norte, são :
a Nebulosa da Lagoa (M8) e a Nebulosa de Órion (M42).
NEBULOSAS DE REFLEXÃO :
Refletem a luz de estrelas vizinhas
que incide sobre elas.
Estas não são quentes o suficiente
para provocar a ionização no gás da nebulosa
como as nebulosas de emissão,
mas são brilhantes o suficiente
para tornarem o gás visível.
Essas nebulosas não são muito comuns,
podendo até passar despercebidas
por um telescópio amador.
A incidência de 100% de luz as fariam refletir
entre 10% e 80%, mas um telescópio superpotente
(como o Hubble) as captariam em instantes
com definições perfeitas, numa imagem de alta resolução
e grande relativa facilidade.
Seria como observá-las a 100 metros de distância.
A luz é ligeiramente polarizada devido ao alinhamento
de certas partículas ao campo magnético.
São regularmente azuis devido à dispersão
ser mais eficiente na luz azul,
mas existem nebulosas de reflexão vermelhas
como é caso da nebulosa que rodeia
a gigante estrela de Antares
As nebulosas de reflexão e as nebulosas
de emissão são muitas vezes observadas juntas
e são por vezes referidas como nebulosas difusas.
Um exemplo disto é a Nebulosa de Órion.
Conhecem-se cerca de 500 nebulosas de reflexão.
Uma das mais famosas é a que rodeia
as estrelas das Plêiades.
As nebulosas de reflexão são muitas vezes
locais de formação estelar.
NEBULOSAS ESCURAS :
Presumivelmente
a mais famosa nebulosa escura
a Nebulosa cabeça de cavalo.
Uma nebulosa escura
é um grande nuvem molecular
as quais se apresentam como regiões pobre
em estrelas onde a poeira do meio interestelar
parece estar concentradas.
Nebulosas escuras podem ser vista
se elas obscurecem parte de um Nebulosa
de reflexão ou emissão
(por exemplo a nebulosa cabeça de cavalo)
ou se elas bloqueia estrelas de fundo
(por exemplo a Nebulosa saco de carvão).
As maiores nebulosas escuras
são visíveis a olho nu,
elas aparecem como caminhos escuros
contra o fundo brilhante da Via Láctea.
Astrofísica da nebulosa escura.
O hidrogênio destas nuvens escuras opacas
existem na forma de hidrogênio molecular.
A maior nebulosa deste tipo,
a chamada nuvem molecular gigante (NMG),
são mais do que um milhão
de vezes a massa do Sol.
Eles contem mais do que a massa
do que o meio interestelar,
e quase 150 anos-luz de comprimento,
e tem uma densidade média de 100 a 300
molécula por centímetro cúbico
e uma temperatura interna de 7 a 15 K.
nuvens moleculares
consiste basicamente de gás e poeira,
mas contem muitas estrelas também.
As cores nuvens estão completamente escondidas
da visão e não são detectáveis
exceto para a emissão de micro-ondas
de suas moléculas constituintes.
Esta radiação não é absorvida pela poeira
e rapidamente escapa da nuvem.
O material interno da nuvem é arrastado
junto em todas as direções,
com algumas nuvens reduzindo-se
a massa de estrelas individuais,
pequenos arrastões devem estender-se
a cerca de um ano luz.
As nuvens tem um campo magnético interno
que se opõem a sua própria gravidade.
NMG desempenha um importante papel
na dinâmica da galáxia :
quando uma estrela passa
próxima a um NMG,
um considerável impulso gravitacional
irá perturbar a órbita da estrela
por uma quantia significativa.
Depois de repetidas aproximações,
uma estrela de meia-idade ira
ter componentes significativos
de velocidade em todas as direções,
ao invés de um uma órbita quase circular
como uma estrela jovem
(isto é porque a jovem estrela herda
a órbita circular da NMG onde ela nasceu).
Isto da aos astrônomos outra ferramenta
para estimar a idade de estrelas,
e ajuda a explicar a espessura do disco galáctico.
Na região interna de uma nebulosa escura
importantes eventos tem lugar,
tais como a formação das estrelas e masers.
NEBULOSA PLANETÁRIA :
É um objeto astronômico que é constituido
por um invólucro brilhante de gases e plasma,
formado por certos tipos de estrelas
no período final do seu ciclo de vida.
Não estão de todo relacionadas com planetas;
o seu nome é originário de uma suposta
similitude de aparência com planetas gigantes gasosos.
Tem um período de existência pequeno
(dezenas de milhar de anos)
quando comparado com o tempo de vida
típico das estrelas (vários bilhões de anos).
Existem cerca de 1500 destes objetos
na nossa galáxia.
As nebulosas planetárias são objectos importantes
em astronomia por desempenharem um papel
na evolução química das galáxias,
libertando material para o meio interestelar,
enriquecendo-o com elementos pesados
e outros produtos de nucleossíntese
(carbono, azoto, oxigênio e cálcio).
Noutras galáxias, as nebulosas planetárias
poderão ser os únicos objectos observáveis
de maneira a poderem ser retiradas informações
acerca da abundância de elementos químicos.
Nos anos mais recentes, as imagens fornecidas
pelo telescópio espacial Hubble revelaram
que as nebulosas planetárias poderão
adquirir morfologias extrememente
complexas e variadas.
Cerca de um quinto são esféricas, mas a maioria
não adota esta morfologia.
Os mecanismos producentes desta grande variedade
de formas não são totalmente conhecidos
mas as estrelas binárias, o vento estelar
e os campos magnéticos
poderão desempenhar um papel importante.
NEBULOSA SOLAR :
É uma nuvem de gás e poeira do cosmos que
está relacionada diretamente
com a origem do Sistema Solar.
A hipótese nebular foi proposta em 1755
por Immanuel Kant em que defendia
que as nebulosas giravam lentamente
em torno da sua origem.
OBSERVAÇÕES :
As nebulosas planetárias
são geralmente objetos tênues
e nenhum é visível a olho nu.
O primeiro destes objetos a ser descoberto
foi a Nebulosa de Dumbbell
na Constelação de Vulpecula,
observado por Charles Messier em 1764
e listado como M27 no seu catálogo astronómico.
Para os primeiros observadores
(com telescópios de baixa resolução),
M27 e outras nebulosas a seguir descobertas,
assemelhavem-se a gigantes gasosos.
William Herschel,
que descobriu o planeta Urano,
chamou-lhes "nebulosas planetárias"
apesar de não terem
qualquer semelhança com planetas.
TEMPO DE VIDA :
Os gases das nebulosas planetárias
afastam-se da estrela central
a uma velocidade aproximada
de alguns quilômetros por hora.
Simultaneamente
à expansão dos gases,
a estrela central arrefece
à medida que irradia a sua energia
- as reações de fusão pararam
porque a estrela não tem
a massa necessária
para gerar no seu núcleo
as temperaturas requeridas
para se dar a fusão
de carbono e oxigênio.
Eventualmente,
a temperatura estelar
irá arrefecer de tal maneira
que não poderá ser libertada
suficiente radiação ultravioleta
para ionizar a nuvem gasosa
cada vez mais distante.
A estrela transforma-se numa anã branca
e o gás adjacente recombina-se,
tornando-se invisível.
Para uma nebulosa planetária tipica
deverão passar 10.000 anos
entre a sua formação
e a recombinação dos gases.
SUPERNOVA REMANESCENTE :
É um evento que ocorre
após uma violenta explosão
de (supernova).
Com esta explosão,
um invólucro de gás
se afasta a grande velocidade
do núcleo estelar,
formando a supernova
remanescente.
Elas emitem brilho e a mais famosa
é a Nebulosa de Câncer.
EM BREVE
UMA POSTAGEM SOBRE
AS SUPERNOVAS !!
BURACOS NEGROS !!
BURACOS BRANCOS !!
" BURACOS DE MINHÓCAS " !!
MATÉRIA ESCURA !!
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