A espectacular nebulosa planetária NGC 7009, ou a Nebulosa de Saturno como é chamada, surge da escuridão como uma série de bolhas estranhamente formadas, iluminadas em gloriosos tons rosa e azuis. Esta imagem colorida foi capturada pelo poderoso instrumento MUSE no Very Large Telescope (VLT) da ESO, como parte de um estudo que mapeou o pó dentro de uma nebulosa planetária pela primeira vez. O mapa - que revela uma riqueza de estruturas intrincadas no pó, incluindo conchas, um halo e uma curiosa característica semelhante a uma onda - ajudará os astrônomos a entender como as nebulosas planetárias desenvolvem suas estranhas formas e simetrias.
A Nebulosa de Saturno está localizada a aproximadamente 5000 anos-luz de distância na constelação de Aquário (The Water Bearer). Seu nome deriva de sua forma estranha, que se assemelha ao planeta anelado favorito de todos, visto de ponta.
Mas na verdade, as nebulosas planetárias não têm nada a ver com os planetas. A Nebulosa de Saturno era originalmente uma estrela de baixa massa, que se expandiu para um gigante vermelho no final de sua vida e começou a perder suas camadas externas. Este material foi soprado por fortes ventos estelares e energizado por radiação ultravioleta do núcleo estelar quente deixado atrás, criando uma nebulosa circunstelar de pó e gás quente de cores vivas. No coração da Nebulosa de Saturno encontra-se a estrela condenada, visível nessa imagem, que está em processo de se tornar uma anã branca .
Para entender melhor como as nebulosas planetárias são moldadas em formas tão estranhas, uma equipe internacional de astrônomos liderada por Jeremy Walsh da ESO usou o Explorador Espectroscópico de Unidades Múltiplas (MUSE) para contemplar os velos empoeirados da Nebulosa de Saturno. O MUSE é um instrumento instalado em um dos quatro Telescópios da Unidade do Very Large Telescope no Observatório Paranal da ESO no Chile. É tão poderoso porque não apenas cria uma imagem, mas também reúne informações sobre o espectro - ou intervalo de cores - da luz do objeto em cada ponto da imagem.
A equipe usou a MUSE para produzir os primeiros mapas ópticos detalhados do gás e do pó distribuídos por uma nebulosa planetária. A imagem resultante da Nebulosa de Saturno revela muitas estruturas intrincadas, incluindo uma concha interna elíptica, uma concha externa e um halo. Também mostra dois fluxos previamente formados que se estendem de qualquer extremidade do eixo longo da nebulosa, terminando em ansae brilhante (latino para "alças").
Curiosamente, a equipe também encontrou uma característica semelhante à onda no pó, o que ainda não é totalmente compreendido. A poeira é distribuída por toda a nebulosa, mas há uma queda significativa na quantidade de poeira na borda do invólucro interno, onde parece estar sendo destruído. Existem vários mecanismos potenciais para essa destruição. O invólucro interno é essencialmente uma onda de choque de expansão, por isso pode estar esmagando os grãos de poeira e esvaziando-os, ou produzindo um efeito de aquecimento extra que evapora o pó.
Mapear as estruturas de gás e poeira dentro das nebulosas planetárias ajudará a entender seu papel nas vidas e mortes de estrelas de baixa massa, e também ajudará os astrônomos a entender como as nebulosas planetárias adquirem suas formas estranhas e complexas.
Mas as capacidades da MUSE se estendem muito além das nebulosas planetárias. Este instrumento sensível também pode estudar a formação de estrelas e galáxias no Universo primitivo, bem como mapear a distribuição de matéria escura em galaxy clusters no Universo próximo. MUSE também criou o primeiro mapa 3D dos Pilares da Criação na Nebulosa da Águia ( eso1518 ) e criou um acidente cósmico espetacular em uma galáxia próxima ( eso1437 ).
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