Como motores de fusão nuclear, a maioria das estrelas vive vidas plácidas por centenas de milhões a bilhões de anos. Mas perto do fim de suas vidas, eles podem se transformar em redemoinhos loucos, inflando conchas e jatos de gás quente. Os astrônomos empregaram toda a gama de recursos de imagem do Hubble para dissecar esses fogos de artifício loucos que acontecem em duas jovens nebulosas planetárias próximas. O NGC 6303 é apelidado de Nebulosa da Borboleta por causa de sua aparência de asa. Além disso, o NGC 7027 se assemelha a um inseto de joia, um inseto com uma concha metálica brilhantemente colorida.
Os pesquisadores descobriram níveis sem precedentes de complexidade e rápidas mudanças nos jatos e nas bolhas de gás que explodem nas estrelas, no centro das duas nebulosas. O Hubble está permitindo aos pesquisadores convergir para uma compreensão dos mecanismos subjacentes ao caos.
"Quando olhei no arquivo do Hubble e percebi que ninguém havia observado essas nebulosas com a Wide Field Camera 3 do Hubble em toda a sua faixa de comprimento de onda, fiquei chocado", disse Joel Kastner, do Instituto de Tecnologia de Rochester, Rochester, Nova York, líder da novo estudo. "Essas novas observações do Hubble com vários comprimentos de onda fornecem a visão mais abrangente até o momento dessas duas nebulosas espetaculares. Enquanto eu baixava as imagens resultantes, me senti como uma criança em uma loja de doces".
Examinando esse par de nebulosas com os recursos panquromáticos completos do Hubble - fazendo observações sob luz ultravioleta a infravermelho próximo - a equipe teve vários momentos de "ah". Em particular, as novas imagens do Hubble revelam em detalhes vívidos como as duas nebulosas se dividem em escalas de tempo extremamente curtas - permitindo que os astrônomos vejam mudanças nas últimas décadas. Algumas dessas rápidas mudanças podem ser evidências indiretas da fusão de uma estrela com sua estrela companheira.
"A nebulosa NGC 7027 mostra emissão em um número incrivelmente grande de diferentes comprimentos de onda, cada qual destacando não apenas um elemento químico específico na nebulosa, mas também as mudanças significativas e contínuas em sua estrutura", disse Kastner. A equipe de pesquisa também observou a Nebulosa da Borboleta, que é uma contrapartida à nebulosa "joaninha": ambas estão entre as nebulosas planetárias mais empoeiradas conhecidas e também contêm massas anormalmente grandes de gás porque são formadas de novo. Isso os torna um par muito interessante para estudar em paralelo, dizem os pesquisadores.
As amplas vistas de comprimento de onda de cada nebulosa do Hubble estão ajudando os pesquisadores a rastrear a história de ondas de choque nas nebulosas. Tais choques geralmente são gerados quando ventos estelares frescos e rápidos atingem e varrem mais lentamente gás e poeira ejetados pela estrela em seu passado recente, gerando cavidades semelhantes a bolhas com paredes bem definidas.
Os pesquisadores suspeitam que no coração de ambas as nebulosas existam - ou existam - duas estrelas circulando entre si, como um par de patinadores. A evidência para uma "dupla dinâmica" tão central vem das formas bizarras dessas nebulosas. Cada um tem uma cintura apertada e empoeirada e lóbulos ou saídas polares, além de outros padrões simétricos mais complexos.
Uma teoria importante para a geração de tais estruturas em nebulosas planetárias é que a estrela que perde massa é uma das duas estrelas em um sistema binário. As duas estrelas orbitam uma à outra o suficiente para que eventualmente interajam, produzindo um disco de gás em torno de uma ou de ambas as estrelas. O disco é a fonte do material que sai em direção oposta à estrela central.
Da mesma forma, a estrela menor do par pode se fundir com seu companheiro estelar inchado e em rápida evolução. Isso também pode criar jatos de saída de material que podem oscilar ao longo do tempo. Isso cria um padrão simétrico, talvez como o que dá ao NGC 6302 o apelido de "borboleta". Tais saídas são comumente vistas em nebulosas planetárias.
"As suspeitas estrelas companheiras no NGC 6302 e NGC 7027 não foram detectadas diretamente porque estão próximas ou talvez já tenham sido engolidas por estrelas gigantes vermelhas maiores, um tipo de estrela centenas a milhares de vezes mais brilhante que o Sun ", afirmou Bruce Balick, da Universidade de Washington, em Seattle. "A hipótese de mesclar estrelas parece a melhor e mais simples explicação para as características vistas nas nebulosas planetárias mais ativas e simétricas. É um poderoso conceito unificador, até agora sem rival".
Autor: NASA
Fonte: NASA
Sítio Online da Publicação: NASA
Data: 18/06/2020
Publicação Original: https://www.nasa.gov/feature/goddard/2020/hubble-provides-holistic-view-of-stars-gone-haywire
"Quando olhei no arquivo do Hubble e percebi que ninguém havia observado essas nebulosas com a Wide Field Camera 3 do Hubble em toda a sua faixa de comprimento de onda, fiquei chocado", disse Joel Kastner, do Instituto de Tecnologia de Rochester, Rochester, Nova York, líder da novo estudo. "Essas novas observações do Hubble com vários comprimentos de onda fornecem a visão mais abrangente até o momento dessas duas nebulosas espetaculares. Enquanto eu baixava as imagens resultantes, me senti como uma criança em uma loja de doces".
Examinando esse par de nebulosas com os recursos panquromáticos completos do Hubble - fazendo observações sob luz ultravioleta a infravermelho próximo - a equipe teve vários momentos de "ah". Em particular, as novas imagens do Hubble revelam em detalhes vívidos como as duas nebulosas se dividem em escalas de tempo extremamente curtas - permitindo que os astrônomos vejam mudanças nas últimas décadas. Algumas dessas rápidas mudanças podem ser evidências indiretas da fusão de uma estrela com sua estrela companheira.
"A nebulosa NGC 7027 mostra emissão em um número incrivelmente grande de diferentes comprimentos de onda, cada qual destacando não apenas um elemento químico específico na nebulosa, mas também as mudanças significativas e contínuas em sua estrutura", disse Kastner. A equipe de pesquisa também observou a Nebulosa da Borboleta, que é uma contrapartida à nebulosa "joaninha": ambas estão entre as nebulosas planetárias mais empoeiradas conhecidas e também contêm massas anormalmente grandes de gás porque são formadas de novo. Isso os torna um par muito interessante para estudar em paralelo, dizem os pesquisadores.
As amplas vistas de comprimento de onda de cada nebulosa do Hubble estão ajudando os pesquisadores a rastrear a história de ondas de choque nas nebulosas. Tais choques geralmente são gerados quando ventos estelares frescos e rápidos atingem e varrem mais lentamente gás e poeira ejetados pela estrela em seu passado recente, gerando cavidades semelhantes a bolhas com paredes bem definidas.
Os pesquisadores suspeitam que no coração de ambas as nebulosas existam - ou existam - duas estrelas circulando entre si, como um par de patinadores. A evidência para uma "dupla dinâmica" tão central vem das formas bizarras dessas nebulosas. Cada um tem uma cintura apertada e empoeirada e lóbulos ou saídas polares, além de outros padrões simétricos mais complexos.
Uma teoria importante para a geração de tais estruturas em nebulosas planetárias é que a estrela que perde massa é uma das duas estrelas em um sistema binário. As duas estrelas orbitam uma à outra o suficiente para que eventualmente interajam, produzindo um disco de gás em torno de uma ou de ambas as estrelas. O disco é a fonte do material que sai em direção oposta à estrela central.
Da mesma forma, a estrela menor do par pode se fundir com seu companheiro estelar inchado e em rápida evolução. Isso também pode criar jatos de saída de material que podem oscilar ao longo do tempo. Isso cria um padrão simétrico, talvez como o que dá ao NGC 6302 o apelido de "borboleta". Tais saídas são comumente vistas em nebulosas planetárias.
"As suspeitas estrelas companheiras no NGC 6302 e NGC 7027 não foram detectadas diretamente porque estão próximas ou talvez já tenham sido engolidas por estrelas gigantes vermelhas maiores, um tipo de estrela centenas a milhares de vezes mais brilhante que o Sun ", afirmou Bruce Balick, da Universidade de Washington, em Seattle. "A hipótese de mesclar estrelas parece a melhor e mais simples explicação para as características vistas nas nebulosas planetárias mais ativas e simétricas. É um poderoso conceito unificador, até agora sem rival".
Autor: NASA
Fonte: NASA
Sítio Online da Publicação: NASA
Data: 18/06/2020
Publicação Original: https://www.nasa.gov/feature/goddard/2020/hubble-provides-holistic-view-of-stars-gone-haywire
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