Uma nebulosa é uma coisa verdadeiramente maravilhosa de se ver. Nomeadas após a palavra latina para "nuvem", as nebulosas não são apenas nuvens maciças de poeira, hidrogênio e gás de hélio e plasma; eles também costumam ser "viveiros estelares" - isto é, o lugar onde as estrelas nascem. E por séculos, galáxias distantes foram frequentemente confundidas com essas nuvens maciças.
Infelizmente, essas descrições mal arranham a superfície do que são as nebulosas e qual é o significado. Entre seu processo de formação, seu papel na formação estelar e planetária e sua diversidade, as nebulosas têm proporcionado à humanidade infinitas intrigas e descobertas.
Há algum tempo, cientistas e astrônomos sabem que o espaço sideral não é realmente um vácuo total. De fato, ele é composto de partículas de gás e poeira conhecidas coletivamente como Meio Interstellar (ISM). Aproximadamente 99% do ISM é composto de gás, enquanto cerca de 75% de sua massa assume a forma de hidrogênio e os 25% restantes como hélio.
O gás interestelar consiste em parte de átomos e moléculas neutros, além de partículas carregadas (também conhecidas como plasma), como íons e elétrons. Este gás é extremamente diluído, com uma densidade média de cerca de 1 átomo por centímetro cúbico. Por outro lado, a atmosfera da Terra tem uma densidade de aproximadamente 30 quintilhões de moléculas por centímetro cúbico (3,0 x 1019 por cm³) ao nível do mar.
Embora o gás interestelar esteja muito disperso, a quantidade de matéria aumenta nas vastas distâncias entre as estrelas. E, eventualmente, e com atração gravitacional suficiente entre as nuvens, esse assunto pode coalescer e colapsar para formar estrelas e sistemas planetários.
Formação da nebulosa:
Em essência, uma nebulosa é formada quando partes do meio interestelar sofrem colapso gravitacional. A atração gravitacional mútua faz com que a matéria se agrupe, formando regiões de densidade cada vez maior. A partir disso, as estrelas podem se formar no centro do material em colapso, cuja radiação ionizante ultravioleta faz com que o gás circundante se torne visível no comprimento de onda óptico.
A maioria das nebulosas é vasta em tamanho, medindo até centenas de anos-luz de diâmetro. Embora mais densas que o espaço ao seu redor, a maioria das nebulosas é muito menos densa do que qualquer vácuo criado em um ambiente terrestre. De fato, uma nuvem nebular de tamanho semelhante à da Terra teria tanto material que sua massa seria de apenas alguns quilogramas.
Classificação da nebulosa:
Objetos estelares que podem ser chamados de nebulosa ocorrem em quatro classes principais. A maioria se enquadra na categoria de Nebulosas Difusas, o que significa que eles não têm limites bem definidos. Estes podem ser subdivididos em duas categorias adicionais, com base no seu comportamento com luz visível - "Nebulosas de Emissão" e "Nebulosas de Reflexão".
Nebulosas de emissão são aquelas que emitem radiação da linha espectral a partir de gás ionizado e são frequentemente chamadas de regiões HII porque são compostas em grande parte por hidrogênio ionizado. Por outro lado, as Nebulosas de Reflexão não emitem quantidades significativas de luz visível, mas ainda são luminosas porque refletem a luz de estrelas próximas.
Há também o que é conhecido como Nebulosas escuras, nuvens opacas que não emitem radiação visível e não são iluminadas pelas estrelas, mas bloqueiam a luz dos objetos luminosos atrás delas. Assim como as Nebulosas de Emissão e Reflexão, as Nebulosas Escuras são fontes de emissões de infravermelho, principalmente devido à presença de poeira dentro delas.
Algumas nebulosas são formadas como resultado de explosões de supernovas e, portanto, são classificadas como Supernova Remanescentes Nebulosas. Nesse caso, estrelas de vida curta experimentam implosão em seus núcleos e explodem suas camadas externas. Essa explosão deixa para trás um "remanescente" na forma de um objeto compacto - isto é, uma estrela de nêutrons - e uma nuvem de gás e poeira que é ionizada pela energia da explosão.
Outras nebulosas podem se formar como Nebulosas Planetárias, que envolve uma estrela de baixa massa que entra na fase final de sua vida. Nesse cenário, as estrelas entram na fase Gigante Vermelho, perdendo lentamente suas camadas externas devido a flashes de hélio no interior. Quando a estrela perde material suficiente, sua temperatura aumenta e a radiação UV emitida ioniza o material ao redor que foi expelido.
Esta classe também contém a subclasse conhecida como Nebulosa Protoplanetária (PPN), que se aplica a objetos astronômicos que estão passando por um episódio de curta duração na evolução de uma estrela. Essa é a fase rápida que ocorre entre o Ramo Gigante Assintótico Tardio (LAGB) e a fase seguinte da Nebulosa Planetária (PN).
Durante a fase do Ramo Gigante Assintótico (AGB), a estrela sofre perda de massa, emitindo uma concha circunstancial de gás hidrogênio. Quando essa fase termina, a estrela entra na fase PPN, onde é energizada por uma estrela central, fazendo com que emita forte radiação infravermelha e se torne uma nebulosa de reflexão. A fase PPN continua até que a estrela central atinja uma temperatura de 30.000 K, após a qual está quente o suficiente para ionizar o gás circundante.
História da Observação da Nebulosa:
Muitos objetos nebulosos foram observados no céu noturno pelos astrônomos durante a Antiguidade Clássica e a Idade Média. A primeira observação registrada ocorreu em 150 EC, quando Ptolomeu observou a presença de cinco estrelas em Almagast que apareceu nebuloso em seu livro. Ele também observou uma região de luminosidade entre as constelações Ursa Maior e Leo que não estava associada a nenhuma estrela observável.
No dele Livro de estrelas fixas, escrito em 964 dC, o astrônomo persa Abd al-Rahman al-Sufi fez a primeira observação de uma nebulosa real. De acordo com as observações de al-Sufi, "uma pequena nuvem" era aparente em uma parte do céu noturno onde agora se sabe que a galáxia de Andrômeda está localizada. Ele também catalogou outros objetos nebulosos, como o Omicron Velorum e o Brocchi's Cluster.
Em 4 de julho de 1054, a supernova que criou a Nebulosa do Caranguejo (SN 1054) era visível para os astrônomos na Terra, e foram registradas observações feitas por astrônomos árabes e chineses. Embora existam evidências anedóticas de que outras civilizações viram a supernova, nenhum registro foi descoberto.
No século XVII, melhorias nos telescópios levaram às primeiras observações confirmadas de nebulosas. Isso começou em 1610, quando o astrônomo francês Nicolas-Claude Fabri de Peiresc fez a primeira observação registrada da nebulosa de Orion. Em 1618, o astrônomo suíço Johann Baptist Cysat também observou a nebulosa; e em 1659, Christiaan Huygens fez o primeiro estudo detalhado.
No século 18, o número de nebulosas observadas começou a aumentar e os astrônomos começaram a compilar listas. Em 1715, Edmund Halley publicou uma lista de seis nebulosas - M11, M13, M22, M31, M42 e o aglomerado globular Omega Centauri (NGC 5139) - em seu "Um relato de várias nebulosas ou pontos lúcidos como nuvens, descobertas recentemente entre as estrelas fixas com a ajuda do telescópio.
Em 1746, o astrônomo francês Jean-Philippe de Cheseaux compilou uma lista de 20 nebulosas, incluindo oito que não eram conhecidas anteriormente. Entre 1751 e 53, Nicolas Louis de Lacaille catalogou 42 nebulosas do Cabo da Boa Esperança, a maioria das quais eram desconhecidas anteriormente. E em 1781, Charles Messier compilou seu catálogo de 103 "nebulosas" (agora chamadas de objetos Messier), embora algumas fossem galáxias e cometas.
O número de nebulosas observadas e catalogadas aumentou bastante graças aos esforços de William Herschel e sua irmã Caroline. Em 1786, os dois publicaram suas Catálogo de Mil Novas Nebulosas e Aglomerados de Estrelas, que foi seguido em 1786 e 1802 por um segundo e terceiro catálogo. Na época, Herschel acreditava que essas nebulosas eram apenas aglomerados de estrelas não resolvidos, uma crença que ele alteraria em 1790 quando observasse uma verdadeira nebulosa em torno de uma estrela distante.
A partir de 1864, o astrônomo inglês William Huggins começou a diferenciar nebulosas com base em seus espectros. Aproximadamente um terço deles tinha o espectro de emissão de um gás (isto é, nebulosas de emissão), enquanto o restante mostrava um espectro contínuo, consistente com uma massa de estrelas (isto é, nebulosas planetárias).
Em 1912, o astrônomo americano Vesto Slipher adicionou a subcategoria Nebulosas de Reflexão depois de observar como uma nebulosa em torno de uma estrela correspondia aos espectros do aglomerado aberto das Plêiades. Em 1922, e como parte do "Grande Debate" sobre a natureza das nebulosas em espiral e o tamanho do universo, ficou claro que muitas das nebulosas anteriormente observadas eram de fato galáxias espirais distantes.
Nesse mesmo ano, Edwin Hubble anunciou que quase todas as nebulosas estão associadas a estrelas e que sua iluminação vem da luz das estrelas. Desde então, o número de nebulosas verdadeiras (ao contrário de aglomerados de estrelas e galáxias distantes) aumentou consideravelmente, e sua classificação foi refinada graças a melhorias no equipamento de observação e na espectroscopia.
Em resumo, as nebulosas não são apenas os pontos de partida da evolução estelar, mas também podem ser o ponto final. E entre todos os sistemas estelares que preenchem nossa galáxia e nosso universo, nuvens e massas nebulosas certamente serão encontradas, apenas esperando para dar à luz a geração líquida de estrelas!
Escrevemos muitos artigos interessantes sobre nebulosas aqui na Space Magazine. Aqui está uma sobre a Nebulosa do Caranguejo, a Nebulosa da Águia, a Nebulosa de Orion, a Nebulosa do Pelicano, a Nebulosa do Anel e a Nebulosa da Roseta.
Para obter informações sobre como as estrelas e os planetas nascem das nebulosas, aqui está a Teoria das Nebulosas, Onde Nascem as Estrelas? e como foi formado o sistema solar?
Também temos um catálogo abrangente de objetos Messier na Space Magazine. E para mais informações, consulte estas páginas da NASA - Imagem astronômica do dia e anel segura uma flor delicada
Olhos cansados? Deixe seus ouvidos ajudá-lo a aprender para variar. Aqui estão alguns episódios do Astronomy Cast que podem se adequar ao seu gosto: The Sun, Spots and All e Luas e a Drake Equation, Stars in the Void e Rings Around Stars.
