A gloriosa Nebulosa do Anel Sul é o casulo de uma estrela moribunda e guarda um segredo. Os cientistas descobriram que esta nebulosa exibe uma estrutura de anel duplo indicando não uma, mas talvez três estrelas no seu núcleo.
A Nebulosa do Anel Sul, também chamada NGC 3132, é uma nebulosa planetária localizada a cerca de 2.000 km de distância. Ano luz Longe, na constelação de Vela, as velas. Nomeie “planetas nebulosa” é um nome impróprio – tais nebulosas não têm nada a ver com isso Planetas. Em vez disso, é a exalação final da morte, sol-Gostos estrelas, que se transforma dentro do casulo misterioso até florescer em uma anã branca. A nebulosa se forma a partir da camada externa da estrela moribunda, que se projeta para dentro espaço Depois da estrela gigante vermelho Estágio.
A Nebulosa do Anel Sul foi fotografada em dezembro de 2022 com um telescópio Telescópio Espacial James Webb (JWST), que revelou o gás hidrogênio molecular que forma o “exoesqueleto” da nebulosa. Isto se refere ao gás quente que irradia a uma temperatura de cerca de 1.000 K (1.340 °F, ou 726 °C) à medida que é iluminado e aquecido pela luz ultravioleta da atmosfera. anã branca Em si. No entanto, este exoesqueleto representa apenas uma pequena porção do gás molecular contido na nebulosa.
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Uma equipe liderada por Joel Kastner, do Rochester Institute of Technology, procurou mais gás molecular da nebulosa, especificamente procurando gás monóxido de carbono usando o Submillimeter Array (SMA), um conjunto de oito radiotelescópios montados em um vulcão extinto chamado Mona. Kia no Havaí. O monóxido de carbono é misturado com hidrogénio e outros gases moleculares dentro da nebulosa, portanto a monitorização do conteúdo de monóxido de carbono é na verdade uma alternativa à monitorização de todas as outras moléculas que não são tão fáceis de detectar. Com certeza, o SMA foi capaz de medir a distribuição e as velocidades das moléculas de monóxido de carbono, mostrando quais partes estão se movendo em nossa direção e quais partes estão se afastando de nós.
“O Telescópio Espacial James Webb nos mostrou moléculas de hidrogênio e como elas se acumulam no céu, enquanto a matriz submilimétrica nos mostrou monóxido de carbono mais frio, que você não pode ver na imagem do Telescópio Espacial James Webb”, disse Kastner em um artigo. Comunicado de imprensa.
Como o nome do South Loop sugere, ele tem principalmente a forma de um anel (da nossa perspectiva). As observações da SMA mostraram que este anel está em expansão, o que é esperado à medida que a nebulosa cresce lentamente antes de eventualmente se dispersar. No entanto, os dados também permitiram à equipa de Kastner criar um mapa 3D do exoesqueleto molecular da nebulosa. Isto foi uma surpresa. Os investigadores não só conseguiram provar que o que vemos como um anel é simplesmente um lóbulo numa nebulosa bipolar vista a partir da sua extremidade, como também descobriram segundo loop perpendicular ao primeiro.
“Quando começamos a converter toda a nebulosa em 3D, vimos imediatamente que era na verdade um anel, e então ficamos surpresos ao ver que havia outro anel”, disse Kastner.
Todo esse estranho arranjo traça uma cauda notável de não uma, nem mesmo duas, mas talvez três estrelas no coração da nebulosa. Apenas uma destas estrelas, a mais massiva das três, terá chegado ao fim da sua vida – mas o trio estelar, se as três realmente existirem, provavelmente estaria demasiado próximo ou demasiado ténue para ser resolvido separadamente, mesmo por JWST.
Há evidências crescentes de que algumas nebulosas planetárias, pelo menos aquelas com estruturas complexas, se formam a partir da interferência de uma estrela companheira com a estrela central moribunda. Para o anel sul, a equipe de Kastner assume que o sistema triplo consiste em um fechamento Dualidade É orbitado por uma terceira estrela mais distante dentro de um raio orbital de 60 Unidades astronômicas Do binário (uma unidade astronômica, UA, é a distância entre… Terra E o sol está em nós Sistema solar 60 UA estará no limite do Cinturão de Kuiper).
Os dois lóbulos do anel sul têm uma cintura estreita ou “comprimida” como uma ampulheta, uma característica comum das nebulosas planetárias que emergem de um sistema estelar binário no qual uma das estrelas está chegando ao fim de sua vida. A companheira binária é capaz de coletar o material liberado pela estrela moribunda, de modo que ela escape ao longo da direção polar, em vez da equatorial, para formar os dois lóbulos. Observações no infravermelho médio feitas pelo Telescópio Espacial James Webb apoiam esta hipótese, depois de encontrar um excesso de luz infravermelha proveniente do sistema estelar central, uma assinatura clássica de um disco de poeira formado por interações entre a gigante vermelha e uma companheira binária próxima.
Isso explica o primeiro episódio. A equipe afirma que a origem do segundo anel é incerta.
Embora o anel sul pareça ser bilobado, algum material deve ter sido ejetado como uma concha aproximadamente esférica ou elipsoidal de material derramado pela gigante vermelha, um evento rápido de perda de massa que pode representar a exalação final de matéria para deixar para trás a gigante branca. . anão. Um sistema estelar binário produz uma série de jatos rápidos e estreitos, mas se uma terceira estrela estiver presente, a estrela extra gravidade Ele atuará no binário interno, fazendo com que a direção dos fluxos “oscile”, como um pião. Supõe-se que esses jatos fluentes tenham esculpido uma cavidade circular na parte elíptica da nebulosa, criando assim o segundo anel.
Kastner sublinha que esta explicação ainda é especulativa, mas a cavidade ionizada central da nebulosa contém evidências de tais fluxos na sua estrutura.
Outras nebulosas planetárias têm formato circular, como a Nebulosa Hélice (NGC 7293 em Aquário), também demonstraram ter estruturas bilobadas através das quais olhamos “para baixo” na extremidade de um lóbulo. A descoberta do segundo anel na Nebulosa do Anel Sul, ou esses anéis deveriam agora ser plurais? – levando os astrónomos a revisitar algumas destas outras nebulosas em anel conhecidas para ver se também poderiam ter perdido segundos anéis.
As nebulosas planetárias não significam apenas a morte das estrelas. Eles também trazem a promessa de uma nova vida, literalmente.
“Onde são encontrados carbono, oxigênio e nitrogênio? Universo Kastner pergunta. “Nós os vemos sendo gerados em estrelas moribundas semelhantes ao Sol, como a estrela que acabou de morrer e formou o Anel Sul.”
Uma nebulosa planetária em expansão também se espalha para… Espaço interestelarEles espalham essas partículas por todo o universo, onde terminam em nuvens moleculares gigantes que formam a próxima geração de estrelas e planetas.
“Grande parte deste gás molecular acabará nas atmosferas planetárias, e as atmosferas poderão permitir a vida”, diz Kastner. Na verdade, todos os elementos da Terra mais pesados que o hidrogénio e o hélio originaram-se no interior das estrelas e foram ejetados para o espaço quando essas estrelas morreram.
Somos literalmente estrelas, como muitos especialistas gostam de dizer.
Assim, quando nos maravilhamos com a beleza da morte estelar em nebulosas como o Anel Sul, também podemos imaginá-la como uma fênix estelar que um dia ressurge das cinzas e inicia novamente o ciclo de nascimento e morte estelar. Para citar Battlestar Galactica, tudo já aconteceu antes e vai acontecer novamente.
Os resultados foram publicados em 2 de abril Jornal Astrofísico.