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 a versão para ABS ou outro material ou a versão para acrílico e imprimi-lo em uma impressora laser 3D.

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