MESSIER 27 - A NEBULOSA DO HALTERE

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Bem-vindo de volta à Messier Monday! Em nossa homenagem ao grande Tammy Plotner, vamos dar uma olhada na famosa e facilmente identificada Dumbbell Nebula. Aproveitar!

No século 18, o famoso astrônomo francês Charles Messier observou a presença de vários "objetos nebulosos" no céu noturno. Tendo originalmente confundido com cometas, ele começou a compilar uma lista deles para que outros não cometessem o mesmo erro que ele. Com o tempo, essa lista incluiria 100 dos objetos mais fabulosos do céu noturno.

Conhecido hoje como o Catálogo Messier, este trabalho passou a ser visto como um dos marcos mais importantes no estudo de Objetos do Espaço Profundo. Uma delas é a famosa Nebulosa Dumbbell - também conhecida como Messier 27, a Apple Core Nebula e NGC 6853. Por causa de seu brilho, é facilmente visualizada com binóculos e telescópios amadores, e foi a primeira nebulosa planetária a ser descoberta por Charles Messier.

Descrição:

Esta nebulosa planetária brilhante está localizada na direção da constelação de Vulpecula, a uma distância de cerca de 1.360 anos-luz da Terra. Localizada dentro do plano equatorial, essa nebulosa é essencialmente uma estrela que está morrendo, ejeta uma concha de gás quente no espaço há aproximadamente 48.000 anos.

A estrela responsável é uma estrela subdwarf azulada extremamente quente, que emite principalmente radiação altamente energética na parte não visível do espectro eletromagnético. Essa energia é absorvida pela excitação do gás da nebulosa e depois reemitida pela nebulosa. O brilho verde em particular do Messier 27 (daí o apelido "Nebulosa do núcleo da maçã") é devido à presença de oxigênio duplamente ionizado em seu centro, que emite luz verde em 5007 Angstroms.

Durante muitos anos, procurei entender o distante e misterioso M27, mas ninguém conseguiu responder minhas perguntas. Eu pesquisei e aprendi que era composto de oxigênio duplamente ionizado. Eu esperava que talvez houvesse uma razão espectral para o que eu via ano após ano - mas ainda não havia resposta.

Como todos os amadores, fui vítima de "febre da abertura" e continuei estudando o M27 com um telescópio de 12 ″, nunca percebendo que a resposta estava ali - eu simplesmente não tinha ligado o suficiente. Vários anos depois, enquanto estudava no Observatório, eu estava vendo através do telescópio idêntico de 12 ″ de um amigo e, por acaso, ele estava usando cerca de duas vezes a ampliação que eu normalmente usava no "Haltere".

Imagine minha total surpresa, quando percebi pela primeira vez que a fraca estrela central tinha um companheiro ainda mais fraco que fez parecer piscar! Em aberturas menores ou baixa potência, isso não foi revelado. Ainda assim, o olho podia "ver" um movimento dentro da nebulosa - a estrela central e radiante e sua companheira.

Como W.G. Mathews da Universidade da Califórnia colocou em seu estudo "Evolução dinâmica de uma nebulosa planetária modelo":

“À medida que o gás na borda interna começa a se ionizar, a pressão na nebulosa é equalizada por um choque que se move para fora através do gás neutro. Mais tarde, quando cerca de 1/10 da massa nebular é ionizada, um segundo choque é liberado da frente ionizada, e esse choque se move através da concha neutra, atingindo a borda externa. A densidade do gás HI logo atrás do choque é bastante grande e a velocidade externa do gás aumenta até atingir um máximo de 40-80 km por segundo logo atrás da frente do choque. A aparência projetada da nebulosa durante esse estágio tem uma estrutura de anel duplo semelhante a muitos planetários observados. ”

RÉ. Lupu, de John Hopkins, também fez estudos de movimento, publicados em um estudo intitulado "Descoberta da emissão de hidrogênio molecular bombeado por Lyman-alfa nas nebulosas planetárias NGC 6853 e NGC 3132". Como eles indicaram, e descobriram que eles "têm assinaturas de baixo brilho da superfície no infravermelho visível e próximo".

Mas, movimento ou nenhum movimento, Messier 27 é conhecido como um dos principais "poluidores" do meio interestelar. Como Joseph L. Hora (et al.) Do Centro de Astrofísica Harvard-Smithsonian disse em seu estudo de 2008 "Nebulosas planetárias: expondo os principais poluidores do ISM":

“As altas taxas de perda de massa de estrelas no estágio de evolução do ramo gigante assintótico (AGB) são uma das vias mais importantes para o retorno em massa das estrelas ao ISM. Na fase de nebulosas planetárias (PNe), o material ejetado é iluminado e pode ser alterado pela radiação UV da estrela central. Portanto, o PNe desempenha um papel importante no processo de reciclagem do ISM e na mudança do ambiente ao seu redor…
“Um elo fundamental na reciclagem de material para o meio interestelar (ISM) é a fase de evolução estelar do ramo gigante assintótico (AGB) e da estrela anã branca. Quando as estrelas estão no AGB, elas começam a perder massa a um ritmo prodigioso. As estrelas no AGB são relativamente frias e suas atmosferas são um ambiente fértil para a formação de poeira e moléculas. O material pode incluir hidrogênio molecular (H2), silicatos e poeira rica em carbono. A estrela está contaminando sua vizinhança imediata com essas emissões nocivas. A estrela está queimando combustível limpo de hidrogênio, mas, ao contrário de um veículo de hidrogênio “verde” que não produz nada além de água, a estrela produz ejetos de vários tipos, alguns dos quais com propriedades semelhantes às da fuligem de um automóvel a gás. Uma fração significativa do material devolvido ao ISM passa pelo caminho AGB - PNe, tornando essas estrelas uma das principais fontes de poluição do ISM.
“No entanto, essas estrelas ainda não terminaram com seus ejetos estelares. Antes que o vento lento e maciço do AGB possa escapar, a estrela começa uma rápida evolução onde se contrai e a temperatura da superfície aumenta. A estrela começa a ejetar um vento menos massivo, mas de alta velocidade, que colide com o material circunstancial existente, o que pode criar um choque e uma concha de maior densidade. À medida que a temperatura estelar aumenta, o fluxo UV aumenta e ioniza o gás ao redor da estrela central, e pode excitar a emissão de moléculas, aquecer a poeira e até começar a separar as moléculas e os grãos de poeira. Os objetos são então visíveis como nebulosas planetárias, expondo sua longa história de material expelido no ISM e processando ainda mais o ejeto. Há até relatos de que as estrelas centrais de algumas PNe podem estar envolvidas na nucleossíntese para fins de auto-enriquecimento, que podem ser rastreadas pelo monitoramento das abundâncias elementares nas nebulosas. Claramente, devemos avaliar e entender os processos em andamento nesses objetos para entender seu impacto no ISM e sua influência nas gerações futuras de estrelas. ”

História da Observação:

Então, as chances são de 12 de julho de 1764, quando Charles Messier descobriu essa nova e fascinante classe de objetos, ele realmente não tinha idéia do quão importante seria sua observação. De suas anotações daquela noite, ele relata:

“Eu trabalhei na pesquisa das nebulosas e descobri uma na constelação Vulpecula, entre as duas patas dianteiras, e muito perto da estrela de quinta magnitude, o décimo quarto dessa constelação, de acordo com o catálogo da Flamsteed: bem em um refrator comum de três pés e meio. Eu o examinei com um telescópio gregoriano que ampliou 104 vezes: aparece em forma oval; não contém nenhuma estrela; seu diâmetro é de cerca de 4 minutos de arco. Comparei a nebulosa com a estrela vizinha que mencionei acima [14 Vul]; sua ascensão reta foi concluída em 297d 21 ′ 41 ″ e sua declinação 22d 4 ′ 0 ″ norte. ”

É claro que a curiosidade de Sir William Herschel o superaria e, embora ele nunca publicasse suas próprias descobertas em um objeto previamente catalogado por Messier, ele mantinha suas próprias anotações particulares. Aqui está um trecho de apenas uma de suas muitas observações:

“1782, 30 de setembro. Minha irmã descobriu esta nebulosa hoje à noite em busca de cometas; ao comparar seu lugar com as nebulosas de Messier, descobrimos que ele tem 27 anos. É muito curioso com uma peça composta; a forma dela, embora oval como M. [Messier] chama, é dividida em duas; está situado entre várias pequenas estrelas [fracas], mas com esta peça composta nenhuma estrela é visível nela. Só posso fazê-lo suportar. Ele desaparece com poderes mais elevados devido à sua fraca luz. Com 278, a divisão entre os dois remendos é mais forte, porque a luz fraca intermediária desaparece mais. ”

Então, onde Messier 27 conseguiu seu famoso apelido? De Sir John Herschel, que escreveu: “Um objeto extraordinário; muito brilhante; uma nebulosa não resolvida, com o formato de uma ampulheta, preenchia um contorno oval com uma nebulosidade muito menos densa. A massa central pode ser comparada a uma vértebra ou um sino estúpido. A cabeça do sul é mais densa que o norte. Uma ou duas estrelas vistas nele.

Levaria vários anos, e vários astrônomos históricos, antes que a verdadeira natureza de Messier 27 fosse sequer sugerida. Em certo nível, eles entenderam que era uma nebulosa - mas não foi até 1864 quando William Huggins apareceu e começou a decodificar o mistério:

“É óbvio que as nebulosas 37 H IV (NGC 3242), Struve 6 (NGC 6572), 73 H IV (NGC 6826), 1 H IV (NGC 7009), 57 M, 18 H. IV (NGC 7662) e 27 M. não pode mais ser encarado como agregação de sóis, segundo a ordem a que pertencem nosso próprio sol e as estrelas fixas. Temos com esses objetos que não fazemos mais uma modificação especial apenas do nosso próprio tipo de sóis, mas nos encontramos na presença de objetos que possuem um plano de estrutura distinto e peculiar. No lugar de um corpo sólido ou líquido incandescente transmitindo luz de todas as refrangibilidades através de uma atmosfera que intercepta por absorção um certo número deles, como o nosso sol parece ser, provavelmente devemos considerar esses objetos, ou pelo menos suas superfícies fotoelétricas, como enormes massas de gás ou vapor luminoso. Pois é apenas da matéria no estado gasoso que se sabe que é emitida a luz que consiste apenas em certas refrangibilidades definidas, como é o caso da luz dessas nebulosas. ”

Quer você goste ou não do M27 como uma das nebulosas planetárias mais espetaculares do céu noturno (ou como um objeto científico), você estará 100% de acordo com as palavras de Burnham: “O observador que passa alguns momentos em contemplação silenciosa disso a nebulosa será conscientizada do contato direto com as coisas cósmicas; até a radiação que chega até nós das profundezas celestes é de um tipo desconhecido na Terra ... ”

Localizando Messier 27:

Quando você começa, o Messier 27 parecerá um alvo tão esquivo - mas com alguns "truques" simples do céu, não demorará muito para que você encontre esta espetacular nebulosa planetária sob praticamente qualquer condição do céu. A parte mais difícil é simplesmente classificar todas as estrelas da região para saber as melhores para mirar!

A maneira que eu achei mais fácil ensinar aos outros foi começar o BIG. Os padrões cruciformes das constelações de Cygnus e Aquila são fáceis de reconhecer e podem ser vistos até em locais urbanos. Depois de identificar essas duas constelações, você ficará menor localizando Lyra e a pequena forma de pipa de Delphinus.

Agora você circulou a área e a caça à Vulpecula, a Raposa, começou! O que você disse? Você não consegue distinguir as principais estrelas de Vulpecula do resto do campo? Você está certo. Eles não se destacam como deveriam, e ser tentados a simplesmente apontar a meio caminho entre Albeireo (Beta Cygni) e Alpha Delphini é muito exagerado para ser preciso. Então o que nós vamos fazer? Aqui é onde a paciência entra em jogo.

Se você se der um tempo, começará a perceber que as estrelas de Sagitta são um pouco mais brilhantes que as demais estrelas do campo ao redor, e não demorará muito para você escolher esse padrão de flecha. Em sua mente, meça a distância entre Delta e Gamma (as formas 8 e Y em um mapa Starfinder) e, em seguida, aponte seus binóculos ou buscador exatamente para a mesma distância ao norte de Gamma.

Você sempre encontrará M27! Em binóculos médios, aparecerá como uma grande estrela difusa e desfocada em um campo estelar. No buscador, pode não aparecer ... Mas em um telescópio? Esteja preparado para ser surpreendido! E aqui estão os fatos rápidos sobre a nebulosa com halteres para ajudar você a começar:

Nome do objeto: Messier 27
Designações alternativas: M27, NGC 6853, a nebulosa com halteres
Tipo de objeto: Nebulosa Planetária
constelação: Vulpecula
Ascensão certa: 19: 59,6 (h: m)
Declinação: +22: 43 (deg: m)
Distância: 1,25 (kly)
Brilho visual: 7,4 (mag)
Dimensão aparente: 8.0 × 5.7 (arco mínimo)

Escrevemos muitos artigos interessantes sobre os Objetos Messier aqui na Space Magazine. Aqui estão os artigos de Introdução aos objetos mais bagunçados de Tammy Plotner, M1 - A nebulosa do caranguejo, M8 - A nebulosa da lagoa e os artigos de David Dickison sobre as maratonas de 2013 e 2014.

Não deixe de conferir nosso Catálogo Messier completo. E para obter mais informações, consulte o banco de dados SEDS Messier.

Fontes: