Esta imagem mostra o mesmo objeto astronômico, a Nebulosa do Anel, em três visualizações diferentes: do Hubble (à esquerda), do instrumento NIRCam do JWST (centro) e do instrumento MIRI do JWST (à direita). Em comprimentos de onda mais longos, características invisíveis na luz visível aparecem de forma espetacular.

Crédito : ESA/Webb, NASA, CSA, M. Barlow, N. Cox, R. Wesson; NASA, ESA e C. Robert O'Dell (Universidade Vanderbilt)

Suas camadas externas de gás expelidas são ionizadas e iluminadas à medida que a estrela semelhante ao Sol interior aquece e se contrai para formar uma anã branca.

Com a sua estrutura 3D totalmente mapeada, o "anel" é apenas um dos muitos dentro desta fascinante nebulosa. Venha ver como ninguém antes.

Lá fora, no espaço, as estrelas nos lembram que nem mesmo o nosso Sol viverá para sempre.

Este corte mostra as diversas regiões da superfície e do interior do Sol, incluindo o núcleo, que é o único local onde ocorre a fusão nuclear. À medida que o tempo passa e o hidrogénio é consumido, a região que contém hélio no núcleo se expande e a temperatura máxima aumenta, fazendo com que a produção de energia do Sol aumente. Quando o hidrogênio e o hélio se esgotarem na região central rica em fusão, a estrela morrerá.Crédito : Wikimedia Commons/KelvinSong

Todas as estrelas eventualmente esgotam o seu combustível nuclear, ficando sem material fusível.

A Nebulosa do Ovo, conforme fotografada aqui pelo Hubble, é uma nebulosa pré-planetária, pois suas camadas externas ainda não foram aquecidas a temperaturas suficientes pela estrela central em contração. Muitas das estrelas gigantes visíveis hoje evoluirão para uma nebulosa como esta antes de se libertarem completamente das suas camadas exteriores e morrerem numa combinação anã branca/nebulosa planetária.Crédito : NASA e Hubble Heritage Team (STScI/AURA), Telescópio Espacial Hubble/ACS

Para estrelas semelhantes ao Sol, elas se transformarão em gigantes vermelhas e, depois, morrerão suavemente.

Quando a estrela central num sistema estelar moribundo aquece até temperaturas de aproximadamente 30.000 K, torna-se quente o suficiente para ionizar o material anteriormente ejetado, criando uma verdadeira nebulosa planetária no caso de uma estrela semelhante ao Sol. Aqui, a NGC 7027 ultrapassou recentemente esse limiar e ainda está em rápida expansão. Com apenas cerca de 0,1 a 0,2 anos-luz de diâmetro, é uma das menores e mais jovens nebulosas planetárias conhecidas.Crédito : NASA, ESA e J. Kastner (RIT)

Eles primeiro pulsam, expelindo suas camadas gasosas externas.

Em torno de uma variedade de cadáveres estelares e estrelas moribundas, átomos de oxigênio duplamente ionizados produzem um brilho verde característico, à medida que os elétrons descem em cascata pelos vários níveis de energia quando aquecidos a temperaturas superiores a ~50.000 K. Aqui, a nebulosa planetária IC 1295 brilha intensamente. Este fenômeno também ajuda a colorir as chamadas galáxias “ervilha verde”, bem como as auroras da Terra.Crédito : ESO

Então a estrela central, esgotada de combustível, contrai-se e aquece: formando uma anã branca.

Quando o nosso Sol ficar sem combustível, ele se tornará uma gigante vermelha, seguida por uma nebulosa planetária com uma anã branca no centro. A nebulosa Olho de Gato é um exemplo visualmente espetacular desse destino potencial, com a forma intrincada, em camadas e assimétrica desta nebulosa em particular sugerindo uma companheira binária. No centro, uma jovem anã branca aquece à medida que se contrai, atingindo temperaturas dezenas de milhares de Kelvin mais quentes do que a superfície da gigante vermelha que a gerou. As camadas externas de gás são principalmente hidrogênio, que retorna ao meio interestelar no final da vida de uma estrela semelhante ao Sol.Crédito : Nordic Optical Telescope e Romano Corradi (Isaac Newton Group of Telescopes, Espanha)

Este aquecimento ioniza e ilumina o material ejetado, criando uma nebulosa planetária.

Esta imagem de 2013 da Nebulosa do Anel, obtida com o Telescópio Espacial Hubble, mostra as características de luz visível da Nebulosa do Anel: a nebulosa planetária mais próxima da Terra. A Nebulosa, apesar de aqui ter uma aparência elíptica e semelhante a um anel, tem na verdade a forma de um donut distorcido com dois lóbulos, um apontando para nós e outro para longe de nós, emergindo da região central.Crédito : NASA, ESA e C. Robert O'Dell (Universidade Vanderbilt)

A nebulosa planetária mais próxima da Terra está a pouco mais de 2.000 anos-luz de distância: a Nebulosa do Anel.

A Nebulosa do Anel pode ser encontrada dentro do Triângulo do Verão, na constelação de Lyra: logo ao sul da estrela mais brilhante, Vega. Encontrada entre a 2ª e a 3ª estrela mais brilhante da constelação de Lyra, a linha imaginária que liga as estrelas gigantes azuis Sheliak e Sulafat contém a Nebulosa do Anel, circulada em vermelho, que pode ser vista mesmo com um par de binóculos disponíveis no mercado.Crédito : NASA, ESA, Digitalized Sky Survey 2

Descoberto em 1779, a sua aparência em forma de anel é apenas parte da história

.

Fora das principais características observadas na nebulosa do anel, populações finas e finas de gás, principalmente gás hidrogênio, são reveladas pelo Grande Telescópio Binocular no Observatório Internacional Mount Graham. Ao combinar dados de vários observatórios, podem ser construídas imagens compostas que revelam características sem precedentes.Crédito : NASA, ESA, C. Robert O'Dell (Vanderbilt University) e David Thompson (LBTO)

Um enorme conjunto de conchas difusas e ricas em hidrogênio o rodeia.

As camadas externas vermelhas são sinais de gás hidrogênio ionizado, enorme e intrincado fora do próprio anel. Os íons Enxofre e Oxigênio, expelidos da estrela e proeminentes na área do anel, são vistos nas outras cores mostradas aqui. A imagem espectroscópica, onde linhas de emissão específicas de um elemento específico, é fundamental para revelar essas características.Crédito : A. Oscoz, D. López, P. Rodríguez-Gil e L. Chinarro; Grupo de astrofotografia IAC

Dois lóbulos de gás de baixa densidade estendem-se em ambas as direções ao longo da nossa linha de visão.

Este esquema mostra a geometria e a estrutura da Nebulosa do Anel (Messier 57) como apareceria se vista de lado, em vez de ao longo da nossa linha de visão. Isto mostra o amplo halo da nebulosa, a região interna, lóbulos de material de baixa densidade que se estendem em nossa direção e para longe de nós, e o disco brilhante e proeminente.Crédito : NASA, ESA e A. Feild (STScI)

A característica do “anel” aparece de forma tão proeminente porque estamos orientados ao longo dos pólos da nebulosa

.

Esta imagem mostra um modelo tridimensional da Nebulosa do Anel, bem como as suas estruturas internas e externas, como veríamos se fosse girada 360 graus em torno da estrutura principal do anel. Lóbulos perpendiculares, emissão rica em espinhos emergindo de nós densos e os halos externos são todos visíveis.Crédito : NASA, ESA, G. Bacon e F. Summers (STScI)

Mas os olhos infravermelhos do JWST revelam características superiores a qualquer outra visão .

Esta animação de três painéis desaparece entre visualizações de luz visível (Hubble), visualizações de infravermelho próximo (JWST NIRCam) e visualizações ainda mais frias de infravermelho médio (JWST MIRI). Esta nebulosa planetária é uma das mais bem estudadas de toda a história, mas o JWST ainda pode revelar características nunca antes vistas.Crédito : ESA/Webb, NASA, CSA, M. Barlow, N. Cox, R. Wesson; NASA, ESA e C. Robert O'Dell (Universidade Vanderbilt); Animação: E. Siegel

Suas câmeras de alta resolução revelam cerca de 20.000 nós densos de gás em seu interior.

A visão JWST no infravermelho próximo (com NIRCam) da Nebulosa do Anel mostra filamentos semelhantes a gavinhas emergindo do anel principal, uma série fina de conchas concêntricas fora do anel principal e glóbulos finos e nodosos no interior do anel principal: aproximadamente 20.000 deles. A nebulosa é muito rica em hidrogênio, com moléculas à base de carbono aparecendo em um anel fino.Crédito : ESA/Webb, NASA, CSA, M. Barlow, N. Cox, R. Wesson

Os filamentos internos mostram detalhes intrincados à medida que a radiação os evapora gradualmente.

A visão no infravermelho médio (JWST MIRI) da Nebulosa do Anel mostra o gás difuso e de baixa densidade dentro da nebulosa, os filamentos estendidos emergindo para fora do anel principal e as características do anel concêntrico que provavelmente são esculpidas por um companheiro binário do Nebulosa do Anel, talvez localizada à mesma distância que o cinturão de Kuiper do nosso Sistema Solar se encontra do nosso Sol.Crédito : ESA/Webb, NASA, CSA, M. Barlow, N. Cox, R. Wesson

Aproximadamente 10 arcos concêntricos, ricos em hidrocarbonetos, circundam a principal característica do “anel” .

Esta visualização animada que faz a transição entre as visualizações NIRCam do JWST e MIRI do JWST revela a diferença na estrutura e nos detalhes que diferentes comprimentos de onda de luz podem revelar. A nebulosa parece maior na luz infravermelha média porque, além disso, os componentes mais frios irradiam em comprimentos de onda que são invisíveis em comprimentos de onda curtos, mas que emitem assinaturas detectáveis ​​em comprimentos de onda mais longos.Crédito : ESA/Webb, NASA, CSA, M. Barlow, N. Cox, R. Wesson; Animação: E. Siegel

No interior, material quente e de baixa densidade preenche a região esferoidal interna.

Esta animação desaparece entre as visualizações NIRCam (infravermelho) do JWST e as visualizações ópticas do Hubble. O JWST revela estrelas adicionais, galáxias de fundo e características de gás dentro e fora da nebulosa em comparação com as visualizações do Hubble. O poder da resolução aprimorada do JWST e da cobertura mais profunda do comprimento de onda infravermelho está totalmente exibido nesta animação.Crédito : ESA/Webb, NASA, CSA, M. Barlow, N. Cox, R. Wesson; NASA, ESA e C. Robert O'Dell (Universidade Vanderbilt); Animação: E. Siegel

No geral, o JWST revela a Nebulosa do Anel com mais precisão do que nunca .

Em 2005, o Spitzer da NASA, o telescópio espacial infravermelho que abriu o caminho para o JWST, obteve imagens da Nebulosa do Anel e descobriu este conjunto interior e exterior de estruturas ao seu redor. Em comparação com as opiniões do JWST, é fácil ver quais melhorias ocorreram desde a geração anterior até a atual de telescópios espaciais infravermelhos.Crédito : NASA/JPL-Caltech/J. Hora (Harvard-Smithsonian CfA)

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