O que são Nebulosas Planetárias?

Figura 1. Na imagem, temos uma coleção de 100 nebulosas planetárias observadas ao longo das últimas décadas com as lentes do Telescópio Espacial Hubble. Ref.1

Uma nebulosa planetária é uma região de gás e poeira cósmicos formada a partir das camadas externas expulsas de uma estrela em processo de "morte". Quando estrelas com uma massa intermediária (maior do que 80% da massa solar, mas menor do que oito vezes a massa solar) morrem, esses corpos expandem para formar gigantes vermelhas. A estrela "moribunda" continuará expelindo gás, enquanto simultaneamente o núcleo remanescente começa a contrair e temporariamente começa a irradiar energia novamente. Essa energia ioniza o gás expelido, ou seja, os átomos e moléculas do gás ganham cargas elétricas e começam a emitir luz. Esse gás luminoso expelido da estrela é chamado de 'nebulosa planetária', e é classificado como uma nebulosa de emissão.

Nesse último ponto, é válido esclarecer que o termo "nebulosa planetária" é resultado de um erro histórico, já que nebulosas não possuem nenhuma relação com planetas. Há ~250 anos, astrônomos pensavam que estavam observando grandes planetas gasosos quando se deparavam com esses brilhantes e coloridos corpos através de telescópios tecnologicamente muito limitados.

As nebulosas planetárias duram apenas ~20 mil anos, tornando-as uma parte muito breve do ciclo de vida estelar.

> Na Fig.2, uma "borboleta" emerge de uma morte estelar na forma da nebulosa planetária NGC 6302. Essa nebulosa está localizada a ~3800 anos-luz da Terra, na Constelação de Escorpião, Via Láctea. A estrutura de borboleta se estende por mais de 2 anos-luz, distância equivalente àquela que separa o Sol da estrela mais próxima do Sistema Solar, Centauro Próxima. O gás ionizado está aquecido a uma temperatura de quase 20000°C, e atravessando o espaço a uma velocidade de >950000 km/h - rápido o suficiente para uma viagem de 24 minutos da Terra até a Lua!

Figura 2. Nebulosa planetária NGC 6302 observada pelo Hubble. Ref.2

> Na Fig.3a, a famosa Nebulosa do Anel sendo observada com a câmera de infravermelho-próximo (NIRCam) do Telescópio James Webb, mostrando detalhes intricados da estrutura filamentosa do anel interno. Existem cerca de 20 mil glóbulos densos na nebulosa, os quais são ricos em hidrogênio molecular. Em contraste, a região interna mostra gás muito quente. A carapaça principal contém um fino anel de emissão aumentada de moléculas orgânicas conhecidas como hidrocarbonetos aromáticos policíclicos. Na Fig.3b, observação da Nebulosa do Anel através do instrumento de infravermelho-médio (MIRI). Podemos ver com o MIRI até 10 arcos regularmente espaçados dentro da "auréola", cada um deles provavelmente formado a cada ~280 anos à medida que a estrela central estava expulsando suas camadas externas. Cada um desses arcos está separado por uma distância equivalente à distância entre a Terra e Plutão (1). A estrutura oval dessa nebulosa parece ter sido moldada com a ajuda de uma estrela companheira no sistema.