Recomendações do mês de outubro (PARTE 1): Primeiros Objetos do Catálogo Caldwell fotografados pelo Telescópio Espacial James Web (JWST)

Nestes últimos dois meses (agosto e setembro de 2022) alguns objetos de céu profundo (DSOs) do catálogo de Caldwell tomaram as manchetes das redes sociais para o grande público.

Foram as fotos reveladoras tiradas pelo Telescópio Espacial James Web da NASA/ESA/CSA (JWST) que superou em alguns detalhes as imagens já consagradas do Telescópio Espacial Hubble (HST) das quais destacamos os DSOs: C74 - Nebulosa do Anel do Sul  e C103 - Tarântula Nebula.

Esses dois interessantes objetos são visíveis do hemisfério sul e serão a sugestão de observação deste mês de outubro de 2022, quando será possível comparar o que vemos através de um simples telescópio amador com o que mostra o telescópio espacial mais sofisticado até os dias de hoje.

C74 - Nebulosa do Anel do Sul

Figura 1 - C74 visto pelo Telescópio Espacial Hubble (HST) da NASA no espectro de luz visível [1].

C74, NGC 3132, Nebulosa do Anel do Sul, também conhecida como Nebulosa “Eight-Burst” é uma Nebulosa Planetária de magnitude 8.0/9.87, localizada na constelação de Vela. Tem a dimensão aparente de 1.0'×0.7' (minutos de arco), equivalente a visualização do planeta Júpiter. Tem O.4 anos-luz de diâmetro e está a uma distância de 2000 anos-luz. Nebulosas Planetárias são enormes conchas de gás ejetadas por estrelas à medida que se aproximam do fim de suas vidas e C74 é uma das mais próximas e estudadas. Apesar do nome, Nebulosas Planetárias  não têm nenhuma relação com planetas e receberam este nome devido a semelhança visual quando observadas pela primeira vez no século XVIII [1] e [1a]. 

A figura 1 mostra claramente duas estrelas perto do centro da nebulosa, uma branca brilhante e uma companheira adjacente mais fraca logo acima a direita. A parceira fraca é na verdade a estrela que ejetou a nebulosa.  Esta estrela é agora menor que o nosso próprio Sol, mas extremamente quente.  A inundação de radiação ultravioleta de sua superfície faz com que os gases circundantes brilhem através da fluorescência.  A estrela mais brilhante está em um estágio anterior de evolução estelar, mas no futuro provavelmente ejetará sua própria nebulosa planetária.

Figura 2 - Localização de C74 na constelação de Vela utilizando o aplicativo Stellarium. 

C74 fica visível a partir das 03:00 horas na direção Sudeste, podendo ser localizada por star-hoping a partir da estrela Gamma Velorum de magnitude 1.7, a mais brilhante da constelação de Vela, facilmente visível a olho nú. Em seguida a cerca de 10⁰ ao Norte encontra-se a estrela Lambda Velorum (Suhail) de magnitude 2.33, terceira estrela mais brilhante da constelação. O segundo salto é até a estrela q Velorum de magnitude 3.8 a 12⁰ a  Noroeste. Finalmente a cerca de 2.5⁰ a Leste, no campo de visão de 1⁰ contendo C74 encontra-se a estrela HD87477 de magnitude 6.56 que ajuda na identificação [2].

Figura 3 - Simulação da observação de C74 por um telescópio amador com ampliação de 140 vezes e campo de visão de 0.44⁰ utilizando o aplicativo "Field of View Calculator" do site "Astronomy Tools" [3]

Devido ao seu pequeno tamanho  e magnitude elevada C74 é um grande desafio para pequenos telescópios. É  importante que seja visualizado de locais com pouca poluição luminosa, com telescópios de abertura de pelo menos 150 mm e ampliação de 140 vezes, ainda assim a aparência de é de uma pequena mancha.

Figura 4 - C74 vista pelo JWST no espectro de luz infravermelha [4].

Por outro lado a poderosa visão infravermelha do JWST mostra bem claramente as estruturas excepcionais criadas à medida que as estrelas moldam o gás e a poeira ao seu redor. Novos detalhes como esses, dos estágios finais da vida de uma estrela, nos ajudarão a entender melhor como as estrelas evoluem e transformam seus ambientes [4] e [5].

C103 - Tarântula Nebula

Figura 5 - C103 visto pelo Telescópio Espacial Hubble (HST) no espectro de luz visível. 

C103, NGC2070, Tarântula Nebula ou 30 Doradus é uma Nebulosa de Emissão (Região H II, hidrogênio ionizado) de magnitude 8 e de diâmetro aparente de 40'x 25'. Está localizada na na constelação de Dorado, na Grande Nuvem de Magalhães (LMC), que é uma galáxia satélite da Via Lactea. Está à 160 mill anos-luz de distância e tem o diâmetro de cerca de 1800 anos-luz [6] e [6a]. C103 tem no seu centro o aglomerado estelar NGC 2070 que inclui a concentração compacta de estrelas conhecida como R136 que produz a maior parte da energia que torna a nebulosa visível. Um fato interessante é que a Supernova 1987A mais próxima observada desde a invenção do telescópio, ocorreu nos arredores da Nebulosa da Tarântula.

Figura 6 - Localização de C103 na constelação de Dorado utilizando o aplicativo Stellarium. 

C103 fica visível já ao entardecer na direção Sul e é de fácil localização por star-hoping a partir da estrela Canopus de magnitude - 0.5, na constelação de Carina. Em seguida, a 14⁰ ao Sul, encontra-se a estrela Delta Doradus de magnitude 4.38 que fica a apenas 4⁰ a NE de C103 [2]. 

Figura 7 - Simulação da observação de C103 por um telescópio amador com ampliação de 90 vezes e campo de visão de 0.69⁰ utilizando o  aplicativo "Field of View Calculator" do site "Astronomy Tools" [3].

Vista através de um telescópio amador C103 tem a aparência de uma  mancha tênue  ocupando grande parte do campo de visão da ocular. 

Figura 8 - C103 visto pelo JWST no espectro de luz infravermelha.

Por outro lado as imagens do JWST revelam através dos comprimentos de onda mais longos de luz capturados por seu sensor Mid-Infrared Instrument (MIRI), na área ao redor do aglomerado de estrelas central, uma visão muito diferente da Nebulosa da Tarântula. 

Nesta luz, as jovens estrelas quentes do aglomerado desaparecem em brilho, e gás brilhante e poeira surgem. Hidrocarbonetos abundantes iluminam as superfícies das nuvens de poeira, mostradas em azul e roxo. Grande parte da nebulosa assume uma aparência mais fantasmagórica e difusa porque a luz infravermelha média é capaz de mostrar mais do que está acontecendo nas profundezas das nuvens.  Protoestrelas ainda incorporadas aparecem dentro de seus casulos empoeirados, incluindo um grupo brilhante na borda superior da imagem, à esquerda do centro [7] e [8].

Essas foram as indicações de observação do Catálogo Caldwell para o mês de outubro. A intenção foi motivar um estudo da astrofísica dos objetos observados.

Bons céus e ótimas noites de observações.

Referências:

[1] NASA, Hubble's Caldwell Catalog, Caldwell 74. Disponível em:

https://www.nasa.gov/feature/goddard/caldwell-74

[1a] Wikipédia, NGC3132. Disponível em:

 https://en.wikipedia.org/wiki/NGC_3132

[2] Stellarium Mobile v1.9.8, aplicativo para 

smartphone. 

[3] Astronomy Tools, Field of View Calculator. Disponível em:

https://astronomy.tools/calculators/field_of_view/

[4] ESA, Southern Ring Nebula (NIRCam Image). Disponível em:

https://esawebb.org/images/weic2207b/

[5] NASA, Webb Fírst Images. Disponível em:

 https://www.nasa.gov/image-feature/goddard/2022/nasa-s-webb-captures-dying-star-s-final-performance-in-fine-detail

[6] Wikipédia, Tarantula Nebula. Disponível em: 

https://en.wikipedia.org/wiki/Tarantula_Nebula

[6a] NASA, Hubble's Caldwell Catalog, 

Caldwell 103. Disponível em:

https://www.nasa.gov/feature/goddard/caldwell-103

[7] NASA, Webb Telescope,  A cosmic tarantula caught by NASA's Webb. Disponível em:

 https://www.nasa.gov/feature/goddard/2022/a-cosmic-tarantula-caught-by-nasa-s-webb

[8] ESA, Science & Explorarion, Webb captures a cosmic tarantula. Disponível em:

https://www.esa.int/Science_Exploration/Space_Science/Webb/Webb_captures_a_cosmic_tarantula

Autor: Álvaro Borges

E-mail: alvaromborges54@gmail.com

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