A estrutura familiar da Nebulosa da Lira (ou Nebulosa do Anel) acaba de revelar uma característica inesperada. No coração desta joia celestial bem conhecida dos astrónomos esconde-se uma formação retilínea composta por átomos de ferro, cuja origem constitui um verdadeiro enigma para os astrofísicos. Esta descoberta, tornada possível por um instrumento inovador, questiona os modelos estabelecidos sobre o fim da vida de estrelas semelhantes ao nosso Sol.
Esta imagem da Nebulosa do Anel, captada pelo telescópio espacial Hubble (NASA/ESA) em 2013, tornou-se desde então uma das mais famosas do observatório.
Uma equipa internacional identificou esta barra de ferro ionizado utilizando o espectrógrafo WEAVE, recentemente instalado no telescópio William Herschel nas ilhas Canárias. Esta ferramenta capta, pela primeira vez, um espectro luminoso completo sobre toda a superfície da nebulosa. Ao analisar estes dados, os investigadores isolaram a assinatura espectral do ferro, revelando uma geometria linear que contrasta com a estrutura anelar global. Esta configuração singular indica um processo de formação distinto do resto do gás circundante.
As características de uma descoberta inédita
A barra de ferro situa-se na região interna da Nebulosa da Lira. A sua dimensão é colossal, equivalente a várias centenas de vezes a órbita de Plutão em torno do Sol. A massa total de ferro estima-se ser da mesma ordem de grandeza que a do planeta Marte. Esta concentração importante numa forma tão localizada intriga os cientistas.
Ao contrário de outros elementos químicos detetados na nebulosa, cuja distribuição segue a forma de anel ou halo, o ferro adota exclusivamente esta forma de barra. As observações, publicadas na
Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, indicam a ausência de outros elementos partilhando esta mesma estrutura.
Os contornos da estrutura de ferro recentemente descoberta.
Crédito: NASA/ESA
A tecnologia do espectrógrafo WEAVE foi determinante. O seu modo "campo integral" permite obter simultaneamente milhares de espectros sobre o objeto inteiro, criando uma cartografia química em três dimensões. Esta abordagem revelou detalhes até então ocultos nas observações globais. Os investigadores indicam que sem esta capacidade de imagem espectral integral, a descoberta teria sido impossível.
As hipóteses para explicar a origem do ferro
A primeira pista considerada relaciona a barra aos mecanismos de ejeção das camadas externas da estrela moribunda. Durante a sua fase final, o astro sofre pulsações e ventos estelares de diferentes velocidades e temperaturas. A barra poderia materializar uma estrutura de cisalhamento ou uma interação particular entre estes fluxos gasosos, onde o ferro teria ficado aprisionado e ionizado.
Uma segunda hipótese, mais especulativa, envolve a destruição de um corpo planetário. A estrela, ao transformar-se numa gigante vermelha, poderia ter engolido e vaporizado um planeta rochoso em órbita. No entanto, os mecanismos que explicam a forma linear e confinada dos destroços permanecem por elucidar.
Para decidir entre estes cenários, os cientistas planeiam novas observações com resolução espectral mais elevada. O objetivo é detetar eventuais outros elementos químicos associados a esta barra, como o níquel ou o silício, cuja presença apontaria para uma origem planetária. A pesquisa de objetos similares noutras nebulosas planetárias também está em curso para verificar se este fenómeno é único ou comum.
Autor do artigo: Cédric DEPOND
Fonte: Monthly Notices of the Royal Astronomical Society