Alinhamento bizarro de nebulosas planetárias

Esta imagem obtida com o Telescópio Espacial Hubble da NASA/ESA mostra um exemplo de uma nebulosa planetária bipolar. Este objeto, conhecido por Hubble 12 e também catalogado como PN G111.8-02.8, situa-se na constelação de Cassiopeia. A forma, que lembra uma borboleta ou ampulheta, foi moldada quando uma estrela como o Sol se aproximou do final da sua vida e soprou as suas camadas exteriores para o espaço circundante. No caso das nebulosas bipolares este material é canalizado em direção aos polos da estrela a envelhecer, criando uma estrutura típica de lóbulos duplos. Observações obtidas com o NTT e o Hubble mostraram que nebulosas planetárias situadas na direção do bojo central da nossa Via Láctea parecem estar estranhamente alinhadas no céu – um resultado surpreendente dada a sua formação caótica e variada.
Créditos: NASA, ESA; Josh Barrington

Um grupo de astrónomos usou o Telescópio Espacial Hubble, do consórcio NASA/ESA, e o Novo Telescópio Tecnológico (NTT), do Observatório Europeu do Sul (ESO), para explorar mais de 100 nebulosas planetárias no bojo central da nossa galáxia. Os investigadores descobriram que os membros em forma de borboleta desta família cósmica tendem a estar misteriosamente alinhados – algo surpreendente, dadas as suas diferentes histórias e propriedades diversas.

Esta imagem mostra um exemplo de uma nebulosa planetária bipolar conhecida como NGC 6537, obtida pelo New Technology Telescope instalado no Observatório de La Silla do ESO. A forma, que lembra uma borboleta ou ampulheta, foi moldada quando uma estrela como o Sol se aproximou do final da sua vida e soprou as suas camadas exteriores para o espaço circundante. No caso das nebulosas bipolares este material é canalizado em direção aos polos da estrela a envelhecer, criando uma estrutura típida de lóbulos duplos.

Os estádios finais da vida de uma estrela como o Sol resultam no lançamento das camadas externas da estrela, como que formando uma bolha, para o espaço circundante, formando objectos conhecidos como nebulosas planetárias numa ampla gama de formas belas e marcantes. Um tipo de tais nebulosas, conhecidas como nebulosas planetárias bipolares, cria formas reminiscentes de ampulhetas e borboletas fantasmagóricas em torno das estrelas-mãe.

Todas estas nebulosas formaram-se em locais diferentes e têm características diversas. Nem as nebulosas individualmente nem as estrelas que as formaram interagem com outras nebulosas planetárias. No entanto, um novo estudo realizado por astrónomos da Universidade de Manchester, no Reino Unido, acaba de mostrar semelhanças surpreendentes entre algumas dessas nebulosas: muitas delas alinham-se da mesma maneira.

“Isto é realmente uma descoberta surpreendente e, se provarmos a sua validade, muito importante”, explica Bryan Rees, um dos dois autores do estudo. “Muitas destas borboletas fantasmagóricas parecem ter os longos eixos alinhados ao longo do plano da nossa galáxia. Ao usarmos imagens do Hubble e do NTT conseguimos obter uma boa visão destes objetos e pudemos estudá-los em grande detalhe.”

Os astrónomos observaram 130 nebulosas planetárias no bojo central da Via Láctea. Identificaram três tipos diferentes e prestaram grande atenção às suas características e aparência.

“Enquanto duas destas populações estavam completamente alinhadas de forma aleatória, como esperávamos, verificámos que a terceira – as nebulosas bipolares – mostraram uma preferência surpreendente por um alinhamento especial”, diz Albert Zijlstra, segundo autor do estudo, também da Universidade de Manchester. “Embora qualquer alinhamento seja uma surpresa, tê-lo na sobrepovoada região central da galáxia é ainda mais inesperado.”

Pensa-se que as nebulosas planetárias são esculpidas pela rotação do sistema estelar a partir do qual se formam. Isto é dependente das propriedades deste sistema – por exemplo, se se trata de um binário ou se tem um determinado número de planetas a orbitar em torno dela, pode influenciar a forma da bolha lançada. As formas das nebulosas bipolares são das mais extremas e pensa-se que são ​causadas por jactos que sopram massa para fora do sistema estelar perpendicularmente à sua órbita.

“O alinhamento que observamos para estas nebulosas bipolares indica algo bizarro sobre os sistemas estelares dentro do bojo central”, explica Bryan Rees. “Para que se alinhem da forma que as vemos, os sistemas de estrelas que formaram essas nebulosas teriam de estar a girar perpendicularmente às nuvens interestelares de que se formaram, o que é muito estranho.”

Apesar de as propriedades das estrelas-mãe que moldam essas nebulosas, a nova descoberta aponta para outro factor mais misterioso. Juntamente com estas características estelares complexas estão as da nossa Via Láctea, em que todo o bojo central gira em torno do centro da galáxia.

Esta protuberância pode ter uma influência maior do que se pensava sobre toda a galáxia, através  dos seus campos magnéticos. Os astrónomos sugerem que o comportamento ordenado das nebulosas planetárias pode ter sido causado pela presença de campos magnéticos fortes à medida que a protuberância se formava.

Uma vez que tais nebulosas que estão mais próximas de nós não se alinham na mesma forma ordenada, estes campos magnéticos teriam de ter sido muitas vezes mais fortes do que os estão presentes actualmente nas nossas proximidades.

“Podemos aprender muito com o estudo destes objetos”, conclui Albert Zijlstra. “Se realmente se comportam desta maneira inesperada, tem consequências não apenas para o passado de estrelas individuais, mas para o passado de toda a nossa galáxia.”

Esta fotografia de grupo mostra quatro nebulosas planetárias bipolares fotografadas com telescópios do ESO. Estudos de objetos semelhantes no bojo central da Via Láctea revelaram um alinhamento inesperado. Os objetos que aqui se vêem estão muito mais perto da Terra do que os utilizados neste estudo, mas demonstram bem a variedade de formas destes objetos espetaculares.
Os objetos são: Nebulosa do Haltere, Messier 27 (em cima à esquerda), NGC 6302 (em cima à direita), NGC 5189 (em baixo à esquerda) e Fleming 1 (em baixo à direita).