Enigma de ferro ionizado no coração da **Nebulosa do Anel**

A Nebulosa do Anel é um dos objetos mais marcantes do céu e já é conhecida há quase 250 anos. Mesmo assim, foi só agora que os astrônomos descobriram um grande enigma escondido bem no seu centro.

No meio dessa nuvem de poeira e gás cósmicos há uma estrutura enorme e estranhamente retilínea: uma barra de átomos de ferro ionizados, brilhando. Nada desse tipo havia sido encontrado antes em uma nebulosa, e suas propriedades incomuns tornam a explicação bastante complicada.

A esperança de uma equipe de astrônomos liderada por Roger Wesson, da Cardiff University, no Reino Unido, é que novas observações de outras nebulosas revelem mais dessas estranhas nuvens de ferro, em número suficiente para ajudar a entender de onde elas vêm.

A Nebulosa do Anel é uma nebulosa planetária a 2.570 anos-luz de distância, na constelação de Lyra, descoberta pelo astrônomo francês Charles Messier em 1779. Esses “blobs” luminosos no céu não têm relação com planetas, mas são o material expelido por estrelas parecidas com o Sol em fase final de vida.

No fim de suas vidas, essas estrelas sopram suavemente suas camadas externas, enquanto o núcleo colapsa e vira uma anã branca.

Como esse processo é bem menos violento do que a explosão de supernovas de estrelas muito massivas, o material ejetado muitas vezes forma estruturas bonitas e bem regulares no céu.

Há milhares de nebulosas planetárias conhecidas ou prováveis na Via Láctea, então os astrônomos já sabem bem o que esperar. Além disso, a Nebulosa do Anel é uma das mais famosas e mais estudadas, então ninguém imaginava que ela ainda reservasse surpresas esquisitas.

E, no entanto, aqui estamos.

As observações foram feitas com o modo Large Integral Field Unit (LIFU) do novo instrumento WEAVE (WHT Enhanced Area Velocity Explorer), no telescópio William Herschel, de 4,2 metros. Esse modo permite ao WEAVE capturar um grande campo de uma vez, oferecendo uma observação espectroscópica completa de todo o objeto.

“Mesmo que a Nebulosa do Anel tenha sido estudada com muitos telescópios e instrumentos diferentes, o WEAVE nos permitiu observá-la de uma forma inédita, trazendo muito mais detalhe do que antes”, diz o astrônomo Roger Wesson, da Cardiff University, no Reino Unido.

“Quando processamos os dados e percorremos as imagens, uma coisa saltou aos olhos imediatamente: essa ‘barra’ de átomos de ferro ionizados, até então desconhecida, no meio do anel familiar e icônico.”

Observações espectroscópicas anteriores da Nebulosa do Anel haviam sido feitas apenas com espectroscopia de fenda, que é exatamente o que parece: observar uma única e estreita fatia da nebulosa. Isso explica por que a barra de ferro passou despercebida por tanto tempo; as observações com fenda só a encontrariam se a fenda estivesse alinhada exatamente com sua orientação.

O fato de ela ter escapado por tanto tempo não é a única coisa estranha nessa barra de ferro. À primeira vista, ela parece um jato de material sendo expelido por uma estrela - mas não é. Uma análise mais cuidadosa mostrou que a anã branca responsável pela Nebulosa do Anel está deslocada do centro da barra, então é pouco provável que seja a origem dos átomos de ferro.

O movimento da barra também não combina com o de um jato. Linhas de emissão ao longo de toda a estrutura sugerem que ela inteira está se afastando de nós; uma extremidade não está vindo na nossa direção enquanto a outra se afasta, como seria esperado de dois jatos saindo de uma estrela em direções opostas.

O mistério fica ainda maior com a composição da barra: algo como 14% da massa da Terra, inteiramente feito de átomos de ferro nus e brilhantes - mais do que a massa de Marte - parado no meio de uma nebulosa, com pouquíssimas pistas sobre como isso foi parar ali.

O ferro em nebulosas costuma ficar preso na poeira, e não circulando por aí, ionizado e exposto. Além disso, não há nenhuma outra emissão na nebulosa com o mesmo formato da barra de ferro.

Uma possibilidade é que uma grande quantidade de poeira tenha sido destruída de algum modo, liberando o ferro. Isso combina com observações do JWST, que mostram poeira em ambos os lados da barra de ferro, mas não sobre ela.

No entanto, não há evidências das condições necessárias para retirar o ferro da poeira dentro da nebulosa. Para ionizar o ferro, seriam necessários choques muito fortes ou temperaturas muito altas. O centro tranquilo da Nebulosa do Anel não mostra sinais de nenhum dos dois.

O comunicado de imprensa sobre a barra sugere um planeta despedaçado como explicação… mas os restos de um planeta destruído não formariam uma barra reta e organizada, e também exibiriam um padrão claro de velocidade (orbital ou de expansão) que não bate com as observações. Além disso, haveria outros elementos misturados, como magnésio e silício, que teriam aparecido nos dados.

Também precisamos lembrar que não conseguimos ver a forma 3D completa da nuvem de ferro; ela pode se estender mais além da nossa linha de visão, como uma tábua vista de lado.

No fim das contas, tudo isso continua sendo um grande ponto de interrogação maleável, sem resposta fácil. O caminho, então, é procurar mais exemplos e torcer para que eles entreguem algumas pistas.

“Seria muito surpreendente se a barra de ferro na Nebulosa do Anel fosse única”, diz Wesson. “Então, com sorte, conforme observamos e analisamos mais nebulosas formadas da mesma maneira, vamos descobrir outros exemplos desse fenômeno, o que vai nos ajudar a entender de onde vem o ferro.”

A pesquisa foi publicada no Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.