Uma equipa europeia liderada por astrónomos da UCL (University College London) e da Universidade de Cardiff, no Reino Unido, descobriu uma misteriosa nuvem de ferro em forma de barra no interior da icónica Nebulosa do Anel, utilizando o instrumento WEAVE no Telescópio William Herschel (ou WHT, sigla de "William Herschel Telescope").

A nuvem de átomos de ferro, descrita pela primeira vez na revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, tem a forma de uma barra ou tira: cabe exatamente dentro da camada interior da nebulosa de forma elíptica, conhecida de muitas imagens, incluindo as obtidas pelo Telescópio Espacial James Webb em comprimentos de onda infravermelhos. O comprimento da barra é cerca de 500 vezes superior ao da órbita de Plutão em torno do Sol e, de acordo com a equipa, a sua massa de átomos de ferro é comparável à massa de Marte.

A Nebulosa do Anel, ou Messier 57, observada pela primeira vez em 1779 na direção da constelação de Lira, pelo astrónomo francês Charles Messier, é uma concha colorida de gás expelido por uma estrela quando esta termina a fase de queima de combustível nuclear. O nosso Sol irá expelir as suas camadas exteriores de uma forma semelhante dentro de alguns milhares de milhões de anos.

A nuvem de ferro foi descoberta em observações obtidas utilizando o modo LIFU (Large Integral Field Unit) de um novo instrumento, o WEAVE (WHT Enhanced Area Velocity Explorer), instalado no Telescópio William Herschel do Grupo de Telescópios Isaac Newton do Observatório Roque de los Muchachos em La Palma, nas Ilhas Canárias. As observações foram obtidas durante a verificação científica do WEAVE.

Um conjunto ilustrativo de oito imagens individuais de linhas de emissão WEAVE LIFU da Nebulosa do Anel. A cor em cada painel indica o brilho da emissão, sendo o castanho-avermelhado o mais intenso, passando pelo amarelo e verde até ao azul para a emissão mais ténue. O norte está para cima e o este, para a esquerda. As quatro imagens de linhas de emissão que estão combinadas na imagem mais acima são mostradas separadamente na linha superior. Da esquerda para a direita, as linhas de emissão são: a linha [Fe V] 4227 Angstrom devido a átomos de ferro quatro vezes ionizados; a linha auroral [O I] 6300 Angstrom devido a átomos de oxigénio neutros; o par de linhas [O II] 3727 Angstrom devido a átomos de oxigénio ionizados individualmente; a linha [O III] 4959 Angstrom devido a átomos de oxigénio duas vezes ionizados. Crédito: UCL

O LIFU é um feixe de centenas de fibras óticas. Permitiu à equipa de astrónomos obter espetros (em que a luz é separada nos seus comprimentos de onda constituintes) em todos os pontos de toda a face da Nebulosa do Anel e em todos os comprimentos de onda óticos ao mesmo tempo - uma nova capacidade.

O autor principal, Dr. Roger Wesson, que trabalha conjuntamente no Departamento de Física e Astronomia da UCL e na Universidade de Cardiff, afirmou: "Embora a Nebulosa do Anel tenha sido estudada com muitos telescópios e instrumentos diferentes, o WEAVE permitiu-nos observá-la de uma nova forma, fornecendo muito mais pormenores do que antes. Ao obter um espetro contínuo de toda a nebulosa, podemos criar imagens da nebulosa em qualquer comprimento de onda e determinar a sua composição química em qualquer posição".

"Quando processámos os dados e percorremos as imagens, uma coisa saltou à vista - esta 'barra' de átomos de ferro ionizados, até então desconhecida, no meio do familiar e icónico anel.”

Os autores dizem que a maneira como a barra de ferro se formou é atualmente um mistério. Para desvendar o que se está a passar, serão necessárias observações mais detalhadas. Há dois cenários potenciais: a barra de ferro pode revelar algo de novo sobre a forma como a ejeção da nebulosa pela estrela central progrediu, ou (o que é mais intrigante) o ferro pode ser um arco de plasma altamente esticado resultante da vaporização de um planeta rochoso apanhado na expansão anterior da estrela central. A coautora, a professora Janet Drew, também da UCL, aconselha prudência: "Precisamos definitivamente de saber mais - em particular, se outros elementos químicos coexistem com o ferro recentemente detetado, pois isso indicar-nos-ia provavelmente a classe certa de modelo a seguir. Neste momento, não temos esta informação importante".

A equipa está a trabalhar num estudo de seguimento e planeia obter dados utilizando o LIFU do WEAVE com uma resolução espetral mais elevada para compreender melhor como a barra se poderá ter formado.

O WEAVE irá levar a cabo oito levantamentos nos próximos cinco anos, visando tudo, desde anãs brancas próximas a galáxias muito distantes. A vertente de Física Estelar, Circumstelar e Interestelar do levantamento WEAVE, liderada pelo professor Drew, está a observar muitas mais nebulosas ionizadas na Via Láctea norte.

"Seria muito surpreendente se a barra de ferro no Anel fosse única", explica o Dr. Wesson. "Esperamos que, ao observarmos e analisarmos mais nebulosas criadas da mesma forma, possamos descobrir mais exemplos deste fenómeno, o que nos ajudará a compreender de onde vem o ferro".

O professor Scott Trager, cientista do projeto WEAVE na Universidade de Groninga, Países Baixos, acrescentou: "A descoberta desta estrutura fascinante, anteriormente desconhecida, numa joia do céu noturno, adorada pelos observadores do céu em todo o hemisfério norte, demonstra as capacidades espantosas do WEAVE. Aguardamos com expetativa muitas outras descobertas com este novo instrumento".

// ING (comunicado de imprensa)
// Universidade de Cardiff (comunicado de imprensa)
// UCL (comunicado de imprensa)
// Real Sociedade Astronómica (comunicado de imprensa)
// Universidade de Manchester (comunicado de imprensa)
// NOVA (comunicado de imprensa)
// IAC (comunicado de imprensa)
// Artigo científico (Monthly Notices of the Royal Astronomical Society)

Quer saber mais?

Nebulosa do Anel (Messier 57 ou M57 ou NGC 6720):
NASA
Wikipedia
SEDS

Nebulosa planetária:
Wikipedia

Telescópio William Herschel:
ING
Wikipedia