Herschel da ESA Detecta Emissão Incomum de Laser na Nebulosa da Formiga

Uma equipe internacional de astrônomos descobriu uma emissão incomum de laser que sugere a presença de um sistema estelar duplo escondido no coração da Nebulosa da Formiga.

O fenômeno extremamente raro está conectado com a morte de uma estrela e foi descoberta nas observações feitas pelo Observatório Espacial Herschel da Agência Espacial Europeia, a ESA.

Quando estrelas de baixa massa ou de massa intermediária, como o Sol se aproximam do final de suas vidas, elas eventualmente se tornam estrelas do tipo anãs brancas densas. No processo ela expelem suas camadas externas de gás e poeira para o espaço, criando um caleidoscópio de padrões intrigados conhecido como uma nebulosa planetária. Espera-se que o nosso Sol um dia se torne uma nebulosa planetária.

Uma nebulosa é uma nuvem interestelar formada por poeira, hidrogênio, hélio e outros tipos de gases ionizados. A Nebulosa Formiga tem esse nome devido aos seus lóbulos gêmeos que lembram a cabeça e o corpo de uma formiga.

Observações recentes feitas pelo Herschel mostraram que o desaparecimento da estrela central no núcleo da Nebulosa da Formiga é mais teatral do que mostrado nas imagens feitas na luz visível, como aquelas feitas pelo Hubble.

Os novos dados mostram que a Nebulosa da Formiga possui uma intensa emissão de laser proveniente do seu centro. Os lasers são bem conhecidos na Terra, por exemplo, efeitos visuais em concertos musicais e nos processos de comunicação. No espaço, as emissões de laser são detectadas em diferentes comprimentos de onda e somente sobre certas condições. Poucas dessas emissões lasers em infravermelho são conhecidas provenientes do espaço.

Por coincidência, o astrônomo Donal Menzel, que observou e classificou essa nebulosa planetária nos anos de 1920 pela primeira vez, que até é conhecida oficialmente como Menzel 3, foi também um dos primeiros a sugerir que em certas condições naturais, a “light amplification by stimulated emission of radiation”, de onde o acrônimo laser deriva, poderia ocorrer em nebulosas no espaço. Isso aconteceu bem antes da descoberta dos lasers em laboratórios.

A Dra. Isabel Aleman, principal autora do artigo em que descreveu os novos resultados, disse, “Nós detectamos um tipo muito raro de emissão, chamado de emissão laser da recombinação de hidrogênio, que somente é produzida em condições físicas bem restritas.

“Essas emissões somente foram identificadas em poucos objetos antes dessa, e isso é uma feliz coincidência nós termos detectado esse tipo de emissão que Menzel sugeriu, em uma nebulosa planetária que ele mesmo descobriu”.

Esse tipo de emissão laser precisa de um gás muito denso perto da estrela. A comparação de observações com os modelos mostrou que a densidade do gás emitindo os lasers é cerca de 10 mil vezes mais denso do que o gás observado numa nebulosa planetária típica e nos próprios lóbulos da Nebulosa da Formiga.

Normalmente, a região perto da estrela morta, perto nesse caso significa a distância entre Saturno e o Sol, é bem vazia, pois seu material foi ejetado.

O coautor do artigo, Prof. Albert Zijlstra, do Jordell Bank Centre for Astrophysics na School of Physics & Astronomy, adicionou: “A única maneira de manter esse gás denso perto da estrela é se ele estiver orbitando em um disco. Nessa nebulosa, nós observamos realmente um

denso disco bem no centro que é visto aproximadamente de lado. Essa orientação ajuda a amplificar o sinal de laser.

“O disco sugere que exista uma companheira binária, pois é difícil ter esse gás ejetado na órbita a menos que uma estrela companheira refrate na direção certa. O laser nos dá uma maneira única para pesquisar o disco ao redor da estrela moribunda, bem dentro da nebulosa planetária”.

Os astrônomos ainda não viram essa segunda estrela, que continua escondida no coração da Nebulosa da Formiga.

Göran Pilbratt, cientista de projeto do Herschel da ESA, adicionou ele: “Essa é uma bela conclusão em que a missão Herschel pôde conectar duas descobertas feitas por Menzel em um mesmo século”.

Fonte:

https://phys.org/news/2018-05-unusual-laser-emission-ant-nebula.html

Sérgio Sacani

Sérgio Sacani

Formado em geofísica pelo IAG da USP, mestre em engenharia do petróleo pela UNICAMP e doutor em geociências pela UNICAMP. Sérgio está à frente do Space Today, o maior canal de notícias sobre astronomia do Brasil.

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