MAPA 3D DE NEBULOSA.

Espaço

Mapa 3D de nebulosa feito com ajuda de astrofísicos brasileiros

Com informações do IAG/USP - 09/07/2014

As fotografias 2D coletadas pelos telescópios viraram um modelo 3D. [Imagem: NASA Goddard Space Center/Ed Campion]

Eta Carina

Três astrofísicos brasileiros fizeram parte da equipe que produziu um mapa tridimensional da nebulosa de poeira que envolve a estrela Eta Carina, uma das mais estudadas da Via Láctea.

A nebulosa, conhecida como Homúnculo, foi criada por uma grande erupção na Eta Carina em 1843 e vem-se expandindo desde então - a estrela é considerada a mais luminosa da galáxia, com uma massa que supera em mais de 100 vezes a do Sol.

O Homúnculo tem a forma de dois lóbulos, constituídos de uma casca fina de poeira com cerca de 15 vezes a massa do Sol e 3 trilhões de quilômetros de extensão. Um sistema binário de estrelas fica no encontro desses dois lóbulos.

"É admirável que a nebulosa tenha guardado marcas tão claras da interação que teve o sistema binário, quando ela tinha um milésimo do tamanho atual," explicou Augusto Damineli, professor do Instituto de Astronomia e Geofísica da USP.

Damineli estuda a Eta Carina há mais de 20 anos e foi um dos primeiros a afirmar que ela se tratava, na verdade, de um sistema de duas estrelas. Ele também investigou o fenômeno de eclipse do sistema, que ocorre a cada cinco anos e produz efeito de "apagamento" da estrela de alta energia.

Do telescópio para a impressora 3D

A análise das linhas espectrais do hidrogênio (H2) e da velocidade de expansão da nebulosa permitiu distinguir os dois lados do Homúnculo. [Imagem: NASA/ESA/Hubble SM4 ERO]

Para construir o modelo - os astrofísicos o chamam de mapa 3D -, foram utilizados dados obtidos com o espectrógrafo X-Shooter, montado no telescópio VLT do Observatório Europeu do Sul (ESO). A nebulosa foi varrida em 92 posições pelo espectrógrafo, resultando em um "cubo de dados".

A ideia era fazer uma espécie de tomografia olhando somente de uma única direção, já que não era possível olhar o objeto de ângulos diferentes, como é feito com essa técnica na medicina. Os dados foram então tratados com o software SHAPE, desenvolvido por Wolfgang Steffen, pesquisador da Universidade Nacional Autônoma do México (UNAM) e primeiro autor do artigo que descreve o trabalho.

A análise das linhas espectrais do hidrogênio (H2) e da velocidade de expansão da nebulosa permitiu distinguir os dois lados do Homúnculo. Se a velocidade de todos os pontos da superfície fosse a mesma, poder-se-ia concluir que a nebulosa é esférica. No entanto, em alguns pontos não existe emissão do hidrogênio, marcando a existência de um buraco. Em outras, a velocidade revela a existência de uma depressão.

Com o modelo tridimensional foi possível verificar que os dois lóbulos do Homúnculo não são idênticos e não estão perfeitamente alinhados. O trabalho também permitiu identificar um buraco principal polar em cada lóbulo, com alinhamento com o eixo orbital do sistema.

Além disso, a depressão no lóbulo mais próximo à Terra é simétrica à depressão encontrada no lóbulo oposto. Outro detalhe descoberto no mapeamento foram protuberâncias saindo da região da "cintura" do Homúnculo. Cada lóbulo apresenta uma protuberância, como uma imagem espelhada da outra.

O Centro de Tecnologia da Informação Renato Archer, em Campinas (SP), produziu o modelo 3D usando o cubo de dados produzido pelo programa SHAPE. Os interessados em obter um modelo material do objeto celeste podem baixar aversão para ABS ou outro material ou a versão para acrílico e imprimi-lo em uma impressora laser 3D.

Bibliografia:

The three-dimensional structure of the Eta Carinae Homunculus
W. Steffen, M. Teodoro, T. I. Madura, J. H. Groh, T. R. Gull, A. Mehner, M. F. Corcoran, A. Damineli, K. Hamaguchi
Monthly Notices of the Royal Astronomical Society
Vol.: 442 (4): 3316-3328
DOI: 10.1093/mnras/stu1088