As Nebulosas Planetárias

Em primeiro lugar, há que esclarecer uma coisa. Estes corpos celestes (que se costumam denominar com um número de catálogo) aos quais chamamos Nebulosas Planetárias, não têm nada a ver com planetas ou com os planetas do nosso sistema solar, nem com os planetas extra-solares. Só a sua forma arredondada recorda a forma de um longínquo planeta.

A primeira nebulosa planetária foi descoberta em 1779 por Antoine Darquier, hoje a famosa Nebulosa do Anel (M57). É verdade que é ele a ser geralmente creditado com esta descoberta, mas, o que ele fez foi a sua redescoberta. Isto aconteceu quando Darquier lia um relatório de Charles Messier sobre as próprias observações de Messier do Cometa Bode. A sua descrição do objeto observado era “… é tão grande quanto Júpiter e assemelha-se a um planeta que está a desaparecer“. Foi esta descrição que levou posteriormente à terminologia de “nebulosa planetária”.

A diferença para os planetas residia na luminosidade, sendo muito mais ténue no caso da M57. Outra diferença, captada com instrumentos mais aperfeiçoados, é que M57, mais do que um disco, é um anel largo e denso, com um buraco negro no centro, onde brilha uma estrela.

Apontando um pequeno telescópio para a constelação Lira — e basta ser um instrumento de 6 cm e ter uma ampliação de cinquenta vezes — a meio caminho entre as estrelas beta e gamma, pode ver-se a sobressair no campo da ocular, um corpo de forma arredondada e de uma luminosidade difusa. Trata-se da nebulosa de Lira, M57, o protótipo das nebulosas planetárias.

A que se deve esta forma?

Todas as estrelas perdem matéria em cada uma das fases do seu desenvolvimento. Por exemplo, o Sol expele continuamente para o espaço enormes quantidades de partículas com carga elétrica que constituem o chamado “vento solar”.

Mas esta emissão de partículas é tão reduzida que seria necessário algo como dez biliões de anos para que a nossa estrela perdesse no espaço só metade da sua massa. Mas, antes que tal coisa suceda, chegará fatalmente o dia em que uma estrela como o Sol esgotará todo o seu hidrogénio, que arde agora no seu núcleo e se transformará em hélio; com o tempo, também os núcleos de hélio começarão a fundir-se para produzirem oxigénio e carbono.

Outra nebulosa muito famosa é a NGC 7293 (em cima), na constelação de Aquário. Com o nome “A Hélice” ou o “O Olho de Deus” como também é conhecida, é provavelmente a nebulosa planetária mais próxima de nós.

Na fotografia acima, a nebulosa planetária M27 (Dumbbell), na constelação da Raposa. Trata-se de
uma nebulosa bastante velha, como se pode deduzir da notável extensão do seu diâmetro que alcança 2,5 anos-luz, e da escassa densidade dos gases sobre os bordos. Na Dumbbell a explosão não foi isótropa, isto é, não foi uniforme em todas as direções. Tem a forma de duas nebulosas quase triangulares, com um vértice comum, que coincide com a pequena estrela central.

Em baixo, pode-se ver a NGC 3132, também conhecida como “Nebulosa do Anel do Sul”, na constelação da Vela. As novas imagens revelam as duas estrelas próximas dentro da nebulosidade, uma de 10.ª magnitude e a outra de 16.ª. A estrela central da nebulosa planetária é uma anã branca e é a mais fraca das duas estrelas. Esta estrela central, muito quente, de cerca de 100.000 K já expeliu a suas camadas externas e está a fazer a nebulosa brilhar intensamente com a emissão da sua intensa radiação ultravioleta.

Na fase mencionada mais acima, a estrela apresenta-se, em traços largos, como uma esfera composta por três estratos: no centro, um núcleo de carbono e oxigénio que não chega a “incendiar-se”, isto é, que não experimentará reações de fusão nuclear; mais acima, uma camada de hélio muito quente, que arde e, ainda mais acima, um estrato de hidrogénio que se conservou desde o princípio, devido à escassa pressão e à baixa temperatura que não permitiram que se desencadeassem as reações de fusão. O estrato de hélio, com as suas elevadas temperaturas, faz com que a estrela inche desmedidamente, alcançando um raio de várias centenas de milhares de quilómetros.

Nestas condições, a força da gravidade na superfície é muito baixa, portanto, a matéria pode abandonar facilmente a estrela. No instável interior, não é difícil que se verifiquem explosões energéticas e, em consequência, é possível que todo o estrato superior de hidrogénio seja expulso violentamente. Da estrela original ficam só os estratos interiores que, nesta fase, continuam a aquecer, até que o astro se transforme numa “anã branca”.

Quando a temperatura de uma destas estrelas alcança os 25 000 ou 30 000 graus, a radiação ultravioleta emitida alcança o material expelido que, entretanto, se afastou bastante, e elimina-o. O grosso anel é o invólucro, composto principalmente de hidrogénio, que no passado constituiu a atmosfera da estrela. Vemo-lo porque a radiação da estrela central ativa as suas partículas.

As dimensões das nebulosas planetárias são diversas: nas de formação recente, o invólucro expulso está ainda perto da estrela, enquanto as estrelas mais velhas apresentam dimensões maiores. Mas também a sua forma se modifica. Com o passar do tempo, o anel torna-se mais ténue porque, ao expandir-se, dispersa a sua matéria sobre uma superfície esférica cada vez mais ampla. Então, através do telescópio, veremos, em vez de um anel, um disco maior, mas de luminosidade mais ténue e esbatida.

As dimensões de uma nebulosa planetária dependem da idade. Por exemplo, M57 tem apenas 20 000 anos e é, portanto, um corpo compacto, com um diâmetro de meio ano-luz; outra nebulosa famosa, a Dumbbell, tem mais do dobro da idade e o seu diâmetro é de 2,5 anos-luz. Atualmente, as nebulosas planetárias catalogadas ultrapassam em muito o milhar, mas é provável que somem um número dez vezes superior na nossa galáxia. As dificuldades de observação residem no facto de que as nebulosas mais jovens são tão pequenas que se confundem com estreIas, enquanto as mais velhas estão em vias de dissolução no espaço e o seu brilho se vai progressivamente debilitando.

Algumas das mais belas Nebulosas Planetárias