Hubble captura imagens inéditas da Nebulosa do Caranguejo após 24 anos e revela mudanças impressionantes.

Imagine olhar para uma explosão que aconteceu há quase mil anos e perceber que ela ainda está se movendo diante dos seus olhos. Não estamos falando de um movimento imperceptível, daqueles que levam séculos para aparecer. É uma expansão real, capturada em fotos tiradas com algumas décadas de diferença. A Nebulosa do Caranguejo, esse espetacular resquício de uma estrela que explodiu no ano de 1054, continua crescendo a velocidades incríveis.

Alguns de seus filamentos de gás viajam a mais de dois mil quilômetros por segundo. Recentemente, o Telescópio Espacial Hubble a fotografou novamente, após mais de vinte anos. A diferença no tamanho e na posição dos filamentos era visível até para um observador comum. E no meio dessa expansão constante, surgiu um novo mistério: dois conjuntos de filamentos que ninguém havia notado antes.

Eles estavam lá o tempo todo, mas passaram despercebidos. Sua descoberta em um dos objetos mais estudados do céu mostra que sempre há algo novo para aprender. Um grupo de astrônomos, liderado por pesquisadores da Universidade Johns Hopkins, dedicou 36 órbitas do Hubble para recriar um retrato detalhado da nebulosa. O objetivo era simples e ambicioso: ver como ela mudou em quase um quarto de século.

Um laboratório cósmico no nosso quintal

Para entender a importância dessa nova foto, precisamos voltar no tempo. A Nebulosa do Caranguejo é o que restou de uma supernova registrada por astrônomos chineses, japoneses e árabes em julho de 1054. Na época, uma "estrela convidada" brilhou tanto que era visível durante o dia por semanas. A estrela que explodiu era gigantesca, com cerca de oito a dez vezes a massa do nosso Sol.

Ela está relativamente perto de nós, a cerca de 6.500 anos-luz de distância. Essa proximidade, combinada com o fato de a luz não encontrar muita poeira no caminho, a torna um laboratório perfeito. Os cientistas podem estudar com riqueza de detalhes como os restos de uma explosão estelar jovem se comportam e evoluem. No centro dela, uma estrela de nêutrons gira trinta vezes por segundo, injetando energia colossal no gás ao redor.

Essa energia se manifesta como um brilho difuso que permeia toda a estrutura interna. Os filamentos de gás da explosão original estão imersos nesse banho de radiação. A interação entre essas duas partes é o que dá à nebulosa sua aparência complexa e única. O problema era que, conforme ela se expande rapidamente, as fotos antigas ficam desatualizadas para comparações precisas.

O desafio de fotografar o movimento

Os filamentos da nebulosa se movem a uma velocidade perceptível. Eles podem se deslocar cerca de 0,3 segundos de arco no céu a cada ano. Parece pouco, mas em 24 anos, isso soma mais de sete segundos de arco para os mais velozes. É uma mudança enorme quando você tenta alinhar imagens de telescópios diferentes de épocas distintas. Era como tentar comparar duas fotos de uma criança com décadas de diferença sem um ponto de referência fixo.

A última vez que o Hubble fez um retrato completo semelhante foi entre 1999 e 2000. Desde então, não havia imagens de alta resolução nas linhas de emissão específicas que revelam a física dos filamentos gasosos. As novas observações, feitas em 2024, cobriram toda a extensão da nebulosa com filtros cuidadosamente escolhidos. Eles isolaram a luz emitida por elementos como oxigênio, enxofre e hidrogênio.

Uma vantagem crucial foi o tempo. Desta vez, as imagens do Hubble foram tiradas pouco mais de um ano após observações feitas pelo Telescópio Espacial James Webb. Essa pequena janela temporal permitiu uma comparação direta e sem precedentes entre o que se vê na luz visível e no infravermelho. Pela primeira vez, os astrônomos puderam fazer uma análise multicomprimento de onda quase simultânea.

Estabilidade surpreendente e mudanças sutis

Ao comparar as fotos de 2000 com as de 2024, a primeira confirmação foi visual. Os filamentos realmente se moveram, expandindo-se para fora como era esperado. Mas o achado mais intrigante foi outro: a incrível estabilidade dessas estruturas. Em mais de duas décadas, a forma dos filamentos, suas "dedos" característicos, praticamente não mudou.

Eles simplesmente se deslocaram como um bloco único, sem se alongar ou deformar. Isso é muito diferente de outros remanescentes de supernova jovens, como a Cassiopeia A. Lá, nós individuais de gás podem variar em uma escala de uma década. A diferença está na fonte de energia. No Caranguejo, os filamentos são banhados constantemente pela radiação do pulsar central.

Essa fonte de energia é estável, diferente de ondas de choque que aquecem o gás de forma impulsiva em outros lugares. No entanto, nem tudo é tão estável. O brilho difuso de fundo da nebulosa, alimentado pelo pulsar, mostrou mudanças. Manchas de intensidade variaram ao longo dos 24 anos, sugerindo uma redistribuição de energia em larga escala dentro da nebulosa.

Novas ferramentas, novas descobertas

A alta resolução das novas imagens permitiu estudar detalhes minuciosos. Os cientistas puderam analisar a estratificação da ionização dentro de filamentos individuais. Em um exemplo, a emissão de oxigênio ionizado atinge seu pico na borda. O hidrogênio aparece um pouco mais para dentro, seguido pelo enxofre. O oxigênio neutro, por sua vez, fica ainda mais no centro.

Essas camadas ocorrem em escalas de apenas algumas centenas de vezes a distância entre a Terra e o Sol dentro de cada filamento. É um vislumbre da microfísica dos detritos da explosão. A comparação com os dados do Telescópio James Webb trouxe mais clareza. Cada íon de um elemento diferente conta uma parte da história, e a história completa só surge quando juntamos todas as partes.

O enxofre visto pelo Webb, por exemplo, mostra um componente de densidade intermediária que o oxigênio do Hubble não capturava. Já o ferro ionizado, também detectado pelo Webb, formava nós brilhantes que não se alinhavam perfeitamente com outras emissões. Essas variações podem ser ecos fossilizados da nucleossíntese que ocorreu na estrela antes de ela explodir.

O mistério dos filamentos simétricos

A descoberta mais curiosa do estudo foram dois agrupamentos de filamentos nunca antes notados. Eles estão em posições quase opostas em relação ao pulsar central, um a noroeste e outro a sudeste, ambos bem distantes do centro. O que chama atenção é sua simetria na posição, mas não no comportamento.

Em 24 anos, o agrupamento noroeste se afastou do centro em 3,7 segundos de arco. Já o grupo sudeste se moveu 2,8 segundos de arco na direção oposta. Dados de velocidade revelaram que essa simetria é apenas aparente. O grupo noroeste se move quase no plano do céu, enquanto o sudeste vem fortemente em nossa direção.

Eles também são brilhantes na emissão de ferro detectada pelo Webb, o que muitas vezes está ligado a aquecimento por ondas de choque. Os cientistas ponderam se essas estruturas estão ligadas a alguma atividade passada do pulsar, mas a resposta não é clara. Sua natureza permanece um quebra-cabeça aberto, um convite para estudos futuros.

Um legado para o futuro

O novo conjunto de imagens serve agora como referência. Sua resolução é cerca de duas vezes melhor que a das fotos clássicas dos anos 2000. Combinando esses dados com as observações do Webb e informações tridimensionais de velocidade, os pesquisadores têm uma ferramenta poderosa. Eles podem dissecar a física de um dos remanescentes de supernova mais informativos que conhecemos.

Cada filamento pode ser modelado com um nível de detalhe inédito. A posição, a velocidade, a estrutura interna e a poeira podem ser estudadas em conjunto. Isso abre caminho para testar teorias sobre como o gás é ionizado e como a poeira se forma nesses ambientes extremos. Os dois novos agrupamentos são um mistério adicional nesse mapa já rico.

Há uma lição profunda nisso tudo. Um objeto observado por quase mil anos ainda pode guardar segredos. Ver não é o mesmo que observar, e observar não é o mesmo que compreender. A Nebulosa do Caranguejo é um sistema vivo, moldado pela interação entre o pulsar e os detritos da explosão. Toda vez que olhamos com novos olhos, ela tem algo novo para mostrar.