Há algumas décadas, pesquisadores têm observado a estrutura e composição da Nebulosa de Bumerangue, localizada na constelação de Centaurus e há 5 mil anos-luz de distância da Terra. O que mais chama a atenção dos cientistas é que sua temperatura é a mais baixa do universo (-272,15 ºC), chegando próximo do zero absoluto (-273,15 ºC), situação em que teoricamente as partículas constituintes do sistema encontram-se em situação de perfeito repouso, já que o sistema não absorve calor, que poderia gerar energia ao sistema e, consequentemente, movimentá-lo. As informações são da Agência Espacial Europeia (ESA).
A Nebulosa de Bumerangue é tão fria que sua temperatura chega a ser inferior a da radiação cósmica de fundo (representa o mais longe que um telescópio consegue enxergar) deixada pelo Big Bang, que é estimada em -270,7 ºC. O valor aproximado da temperatura da nebulosa foi obtido por análises espectrais.
Segundo os astrônomos, a Nebulosa é formada por uma estrela que está chegando ao final de sua vida e, por conta disso, está expelindo suas camadas externas e perdendo massa cerca de 100 vezes mais rápido do que outros sistemas cósmicos que estão passando por processos semelhantes. De acordo com a Agência Espacial Norte-Americana (Nasa), a Nebulosa perdeu cerca de 1,5 massa solar nos últimos 1,5 mil anos (uma massa solar equivale a 333 mil vezes a massa da Terra). Ao expelir camadas gasosas a velocidades de 165 km/s ela também perde uma grande quantidade de energia térmica, o que justifica o resfriamento.
Primeiras observações
A nebulosa foi descoberta pelos astrônomos Keith Taylor e Mike Scarrot em 1980. Na época, eles utilizaram um telescópio em solo do observatório Siding Spring, na Austrália. Durante as primeiras observações, perceberam que o sistema era formado por dois lóbulos assimétricos que sugeriam uma forma curva, parecida com a de um bumerangue, o que deu origem ao nome.
Pouco tempo depois da descoberta, o astrônomo Raghvendra Sahai começou a realizar estudos sobre a temperatura do corpo celeste. O pesquisador chegou a prever a existência de regiões frias na nebulosa e escreveu uma teoria que considerava que o vento emitido pela estrela poderia se expandir rapidamente conforme fluía para fora, o que levava à diminuição da temperatura. Na época, Sahai compartilhou a teoria em artigo publicado na revista científica The Astrophysical Journal.
Em 1995, Raghvendra liderou uma equipe de pesquisadores que utilizou telescópio Swedish-ESO Submillimetre para testar a teoria, que buscava explicar a temperatura da Nebulosa. Com as observações, conseguiram fazer algumas estimativas do valor da temperatura, que chegava próximo ao de hoje. Em 2013, outros astrônomos confirmaram o valor. Já em 2017, Sahai publicou outro artigo que buscava explicar o porquê de todo aquele frio. Segundo o pesquisador, as baixas temperaturas eram decorrentes da morte de uma gigante vermelha que expulsava os gases a altíssimas velocidades devido a interações gravitacionais com alguma estrela vizinha.
Em 1998, o telescópio espacial Hubble forneceu imagens em melhor qualidade, o que fez com que os astrônomos acreditassem que o formato era mais parecido com o de uma gravata de borboleta, o que deu origem a ao nome Nebulosa da Gravata Borboleta. Além disso, os novos dados obtidos mostraram arcos difusos e filamentos misturados com o interior do gás difuso dos lóbulos da nebulosa, algo que era diferente do que se costumava observar em nebulosas planetárias.
Como a nebulosa se formou?
A Nebulosa de Bumerangue, considerada como uma jovem nebulosa protoplanetária — objeto astronômico que existe durante um curto período da evolução estelar, que ocorre antes de a estrela expandir suas camadas externas para se tornar uma nebulosa planetária —, nasceu de uma estrela que se aproxima do final de sua vida.
Como é o processo de resfriamento da nebulosa?
À medida em que as estrelas parecidas com o Sol queimam o hidrogênio em seu núcleo, ele é transformado em hélio por meio da fusão nuclear, o que gera o aumento da luminosidade. Pelo fato de nesse processo não haver geração suficiente de calor, o hidrogênio restante é comprimido nas camadas fora do núcleo. Essa compressão gera ainda mais energia e provoca o "inchaço" da estrela, que começa a expandir suas camadas mais externas.
Com a expansão das camadas mais externas, os gases da nebulosa são resfriados e com isso, a estrela vai ficando mais avermelhada, o que explica o nome de "gigante vermelha". Conforme o sistema energético vai decaindo, se aproxima a fase em que o núcleo da estrela colapsará, enquanto suas camadas externas serão expelidas pelo espaço. É isso que acontecerá no futuro com a Nebulosa de Bumerangue.
Por que nebulosa protoplanetária?
A Nebulosa de Bumerangue é considerada como uma nebulosa protoplanetária. O nome, apesar do que pode sugerir, não tem relação com planetas. Esses corpos celestes são chamados assim porque na época em que foram descobertos foram utilizados telescópios pequenos, menos potentes e precisos do que atuais, o que causava a impressão das nebulosas serem planetas distantes.
