How big is Nebulosa Arraia?

A Nebulosa Arraia é uma nebulosa planetária: uma camada de gás brilhante expelida por uma estrela moribunda e iluminada pela estrela quente que ficou para trás. Em 1998, a NASA a descreveu como a nebulosa planetária mais jovem conhecida. Pela estimativa mais recente, ela tem cerca de 1,1 trilhão de quilômetros de largura. Sua distância da Terra é incerta, de modo que as estimativas publicadas de sua largura variam entre cerca de 0,56 e 1,5 trilhão de quilômetros.

Tamanho

Espera-se que estrelas comuns, como o Sol, terminem sua vida formando nebulosas planetárias. Vista da Terra, a Arraia parece minúscula: seu anel interno brilhante tem apenas cerca de 1,6 segundo de arco de comprimento, sendo que um segundo de arco equivale a 1/3.600 de um grau. Nenhum detalhe dela pôde ser visto até que o Telescópio Espacial Hubble a observasse.

Para converter esse ângulo em um tamanho real, é preciso saber a distância, e as estimativas dela variam entre cerca de 2.700 e 19.000 anos-luz (um ano-luz é a distância que a luz percorre em um ano, cerca de 9,46 trilhões de quilômetros). Um estudo do Hubble de 1998 usou 18.000 anos-luz, o que tornava a nebulosa cerca de 1,5 trilhão de quilômetros de largura.

Estudos posteriores situaram a estrela mais perto. Um estudo de 2014 encontrou cerca de 5.200 anos-luz e uma largura de cerca de 0,56 trilhão de quilômetros. Um estudo de 2017 adotou cerca de 8.200 anos-luz, e seu modelo do gás brilhante tem cerca de 1,1 trilhão de quilômetros, ou 0,12 ano-luz, de largura.

Comparações de tamanho

Com 1,1 trilhão de quilômetros, a nebulosa é cerca de oito vezes mais larga que a distância do Sol até o ponto mais distante da órbita de Sedna.
Ela é cerca de 120 vezes mais larga que a órbita de Netuno, o planeta mais externo.
Se a órbita de Netuno fosse reduzida ao tamanho de uma bola de basquete, a nebulosa teria cerca de 30 metros de largura.
Ela tem cerca de 43 dias-luz de largura: a luz leva cerca de 43 dias para atravessá-la.

Uma nebulosa que se acendeu

Entre 1971 e 2002, a estrela central da nebulosa, chamada SAO 244567, aqueceu de menos de 22.000 para cerca de 60.000 graus Celsius. O gás ao seu redor começou a brilhar como uma nebulosa planetária, provavelmente no início da década de 1980. O formato da nebulosa, que lembra uma arraia, deu origem ao seu nome.

As imagens do Hubble mostram um anel brilhante de gás ao redor da estrela, com bolhas de gás expelidas acima e abaixo do anel. Uma segunda estrela, companheira da estrela central, está dentro da nebulosa.

Esmaecendo rapidamente

Imagens do Hubble feitas com 20 anos de intervalo, em 1996 e 2016, mostram a nebulosa esmaecendo e mudando de formato. A luz emitida pelo seu oxigênio caiu por um fator de quase 1.000. As bordas onduladas que lembravam uma arraia quase desapareceram, e o anel interno, antes brilhante, parece estar encolhendo à medida que esmaece.

Esse enfraquecimento reflete mudanças na estrela central, que vem esfriando e emitindo menos da radiação que faz o gás brilhar. Uma hipótese é que seu aquecimento anterior tenha vindo de um breve pulso de fusão de hélio, a junção de núcleos de hélio que libera energia, em uma camada ao redor do núcleo da estrela. Em 2020, astrônomos estimaram que, no ritmo atual de enfraquecimento, a nebulosa dificilmente seria detectável daqui a 20 ou 30 anos.