Diferença entre imagens dos "Pilares da Criação" de 1995 e 2011

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perguntou Jul 4, 2015 em Astrofísica por chuvavasco Stardust (360 pontos)
recategorizado Jul 7, 2015 por Guilherme de Almeida

As nebulosas, mas em particular os "Pilares da Criação" da nebulosa de Águia, sendo uma formação de gases e poeiras, não deveria alterar a sua forma ao longo do tempo? Porque é que a forma dos "Pilares da Criação" não se altera com o tempo? A primeira imagem de 1995 do telescópio Hubble, é em tudo igual à posterior de 2011, capturada pelo observatório espacial Herschel.

É uma questão de tempo? a distância de 7000 anos-luz não nos permite ainda perceber as alterações?

Quanto tempo precisamos para vislumbrar alguma mudança?

Grato pelas respostas

  

1 Resposta

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respondida Jul 4, 2015 por Guilherme de Almeida Super-Nova (24,380 pontos)
selecionada Jul 6, 2015 por Administrador
 
Melhor resposta

Caríssimo,

aqui está uma pergunta muito interessante.

Mas quem disse que a forma não se altera? As velocidades da poeira e gás até são enormes, mas as dimensões dessas estruturas são tão gigantescas (anos luz de extensão) que na escala dimensional pouco se nota.

Na verdade as diferenças são subtis. Em nebulosas planetárias e em restos de supernovas as velocidades são maiores (NOTA 1 abaixo) e mesmo assim só se notam diferenças sensíveis em décadas.

Imagine uma estrutura com 100 anos-luz de extensão. Não direi "diâmetro" porque raramente são distribuições esféricas. E não o sendo medem diferentes valores em diversas direcções. Suponha que os gases se estendem à velocidade colossal de 500 km/s

Um ano-luz (a. l.), arredondando, vale 10^13 km, pelo que 100 a.l. serão aproximadamente 10^15 km.

Numa expansão a 500 km/s, e sabendo-se que 1 ano tem cerca de 3,17x10^7 segundos, originar-se-á (supondo que tal velocidade se mantém) uma expansão anual de 500x3,17x10^7 km=1,58x10^10 km.

Para um objecto de 100 a.l. de extensão (10^15 km), esta expansão corresponderá a

1,58x10^10 km/10^15 km = 0,0000158 =0,00158% por ano.

Se as velocidades de expansão dos gases forem mantidas (e geralmente a gravidade trava gradualmente esta expansão de gases), em dez anos teremos, sendo muito optimistas, um acréscimo dimensional de 0,158%.

Se a velocidade de expansão for mais moderada, com é o caso das nebulosas que não resultam de restos de supernovas nem são nebulosas planetárias, digamos, expandindo-se a 100 km/s, e para uma dimensão de 100 a.l., o acréscimo dimensional relativo seria, em dez anos, de apenas 0,032%. Detectar isso é como estar a olhar para uma pessoa de 1,70 m e conseguir ver que ela cresceu

0,00032x1,70 = 0,00058 m =0,58 mm... (em 10 anos),

ou seja, 0,058 mm por ano. Mais difícil ainda tratando-se de formas irregulares e difusas.

NOTA 1. Por exemplo na nebulosa do Caranguejo (M1) a velocidade de expansão é de 1,500 km/s. Tal como se observa agora, tem cerca de 11 a.l. de diâmetro.

Nos  chamados "Pilares da Criação", o maior pilar mede cerca de 4 a.l. na maior dimensão. Uma visão tridimensional dos  "Pilares da Criação" pode ser vista aqui:

https://commons.wikimedia.org/w/index.php?title=File%3A3D_data_visualisation_of_the_Pillars_of_Creation.webm

GA

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comentou Jul 7, 2015 por chuvavasco Stardust (360 pontos)
"Anos luz de extensão", ora aqui a resposta síntese para a minha pergunta. Não imaginava que tamanhas belezas seriam tão vastas, só assim se compreende a reduzida variabilidade das formas dessas estruturas. Os números que apresenta são claro, e permitem entender melhor a questão, efectivamente num segundo, tentar ver crescer numa pessoa, 1,86^-9 mm é algo impossível à escala humana, é possível que outras espécies o consigam, seja, elas terrenas ou extraterrenas, de resto pouco importa.

Relativamente à simulação 3D estava à espera de mais, resume-se apenas a uma mera representação da estrutura, seria interessante que alguém pensasse, ainda que ao nível da especulação (não sei se haverá dados suficientes para sair da especulação), uma estrutura tridimensional com possibilidade do usuário poder navegar entre a forma de modo interactivo, isso sim seria muito interessante.

Obrigado

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