Crédito de imagem: Hubble
Novas pesquisas do Observatório Nacional de Astronomia Óptica podem ajudar a explicar a formação e a forma de muitas nebulosas planetárias. Os astrônomos acreditam que as nebulosas planetárias são causadas quando estrelas anãs brancas se desprendem de suas camadas externas, mas não sabem explicar como as nebulosas podem formar jatos de materiais ou lóbulos e proeminências incomuns. Uma segunda estrela que orbita a anã branca moribunda pode transformar as camadas externas nas formas estranhas que os astrônomos veem.
Perto do fim de sua vida útil, uma estrela como o Sol ejeta suas camadas externas no espaço, produzindo uma nuvem nebulosa de material chamada nebulosa planetária. As formas complexas e as cores deslumbrantes das nebulosas planetárias os tornam alguns dos objetos mais populares no céu noturno, tanto para observação amadora quanto para estudo científico.
Novas pesquisas sugerem que muitos, se não a maioria dos cadáveres estelares, no centro desses objetos cósmicos muito variados, têm estrelas companheiras, uma descoberta surpreendente que influenciará como os astrônomos explicam suas origens.
Os astrônomos usaram o telescópio de Wisconsin-Indiana-Yale-NOAO de 3,5 metros no Observatório Nacional Kitt Peak da National Science Foundation para fazer medições de velocidade radial de 11 estrelas centrais das nebulosas planetárias (PNe), procurando a oscilação repetitiva que indica a presença da influência gravitacional de um companheiro. Essa técnica também é usada para procurar planetas extra-solares em torno de estrelas próximas. Dez das 11 estrelas centrais do PNe no estudo recente mostraram evidências claras de oscilações da velocidade radial.
? Se nossos resultados atuais forem confirmados com mais observações, poderíamos estar no início de uma revolução no estudo da origem das nebulosas planetárias? diz Howard Bond, do Instituto de Ciências do Telescópio Espacial, em Baltimore, o principal investigador dos resultados apresentados hoje em Atlanta na 203ª reunião da Sociedade Astronômica Americana. "Se essas nebulosas surgirem de estrelas binárias, isso implica uma origem muito diferente para esses sistemas do que o que a maioria dos astrônomos pensava."
Pode-se esperar que nebulosas ejetadas de estrelas esféricas sejam esféricas, mas muitos anos de observações em telescópios mostram que esse não é o caso. De fato, a maioria dos PNe é elíptica ou possui lóbulos pronunciados, geralmente acompanhados de estruturas semelhantes a jatos.
Existe um consenso geral de que, para ejetar gás com essas morfologias observadas, estrelas únicas teriam que girar rapidamente ou ter campos magnéticos razoavelmente fortes, que são o produto da rotação estelar. No entanto, as estrelas que mais expulsam PNe são gigantes grandes e inchados, indispostos a rotação rápida.
? A maneira mais direta de criar essas vastas estrelas fofas é pela ação de um companheiro em órbita. Em casos extremos, à medida que uma estrela gigante vermelha aumenta gradualmente de tamanho, ela pode realmente engolir uma estrela companheira, que espiralaria para dentro do gigante e eventualmente ejetaria suas camadas externas? explica Orsola De Marco, astrônomo do Museu Americano de História Natural (AMNH) em Nova York e principal autor da publicação que relata os primeiros resultados deste projeto. Apesar disso, a visão astronômica dominante permanece enraizada nas teorias de estrela única para a evolução das nebulosas planetárias, suportada pela pequena porcentagem de estrelas centrais das nebulosas planetárias que antes eram conhecidas como binárias. No entanto, nossa nova pesquisa ameaça mudar esse ponto de vista.
Os astrônomos atualmente acreditam que a maioria das estrelas - aquelas que começam com não mais que oito vezes a massa do Sol - terminam suas vidas ao ejetar uma nebulosa planetária e se tornar uma brasa cósmica chamada anã branca. No entanto, os novos resultados do telescópio WIYN sugerem que a história pode ser mais complicada, pois uma interação com uma estrela companheira pode ser necessária para produzir a maioria das nebulosas planetárias.
"Precisamos de mais dados para determinar os períodos exatos das estrelas centrais binárias, pois essa é a única maneira de garantir sua binaridade e eliminar outras possíveis fontes físicas que possam simular a oscilação estelar". De Marco diz. “Temos razoavelmente certeza de que essas variações se devem à binaridade, mas a determinação de seus períodos precisos é a única maneira de ter certeza. Também devemos aumentar o tamanho da nossa amostra.
Entre os objetos observados neste estudo inicial estão Abell 78, NGC 6891, NGC 6210 e IC 4593. As novas medidas de velocidade radial foram realizadas pelo instrumento espectrográfico WIYN Hydra.
Uma imagem do NGC 6210 do Telescópio Espacial Hubble divulgada anteriormente está disponível em: http://hubblesite.org/newscenter/newsdesk/archive/releases/1998/36/image/a
Os co-autores deste trabalho são Dianne Harmer, do Observatório Nacional de Astronomia Ótica (NOAO), em Tucson, AZ, e Andrew Fleming, da Universidade Tecnológica de Michigan, em Houghton, MI, aluno da NSF Research Experiences for Undergraduates (REU) na AMNH durante o verão. de 2003.
Esses resultados (Resumo 127.03 no programa de reuniões da AAS) serão discutidos em uma sessão oral que começa às 10:00 da manhã de quinta-feira, 8 de janeiro, na Regência VI. Esta pesquisa foi aceita para publicação na edição de 1 de fevereiro de 2004 do Astrophysical Journal Letters.
Imagens de outras nebulosas planetárias tiradas pelos telescópios Kitt Peak estão disponíveis na Galeria de Imagens da NOAO em:
http://www.noao.edu/image_gallery/planetary_nebulae.html
e
http://www.noao.edu/outreach/aop/observers/pn.html.
O telescópio de 3,5 metros de Wisconsin-Indiana-Yale-NOAO (WIYN) está localizado no Observatório Nacional de Kitt Peak, 55 milhas a sudoeste de Tucson, AZ. O Observatório Nacional de Kitt Peak faz parte do Observatório Nacional de Astronomia Óptica, que é operado pela Associação de Universidades de Pesquisa em Astronomia (AURA), Inc., sob um acordo de cooperação com a National Science Foundation (NSF).
Fonte original: NOAO News Release
