Teoria das Cordas

 Atualmente a física moderna repousa em dois pilares, um é a Relatividade geral de Albert Einstein, que fornece a estrutura teórica para a compreensão do universo nas maiores escalas: estrelas, galáxias, aglomerados de galáxias, até além da imensa extensão total do cosmos, o outro é a Mecânica Quântica que fornece a estrutura teórica para a compreensão do universo nas menores escalas: moléculas, átomos, descendo até as partículas subatômicas, como elétrons e Quarks. Depois de anos de pesquisa, os cientistas já confirmaram experimentalmente, e com precisão quase inimaginável, praticamente todas as previsões feitas por essas duas teorias. Mas esses mesmos instrumentos teóricos levam de forma implacável a uma outra conclusão, a Relatividade geral e a Mecânica Quântica não podem estar certas ao mesmo tempo. As duas teorias que propiciaram o fabuloso progresso da física nos últimos cem anos (progresso que explicou a expansão do espaço e a estrutura fundamental da matéria) são mutuamente incompatíveis. Como já mencionamos no Teoria da Cordas parte 1, as duas teorias possuem explicações diferentes para as leis físicas.

  Em 1919, o Polonês Theodor Kaluza tentou resolver o problema entre as teorias da relatividade e da mecânica quântica. Ele partiu das equações da relatividade geral e desprezando a massa dos objetos e expandindo o problema para cinco dimensões (quatro espaciais e uma temporal), unificou o campo gravitacional e eletromagnético. Porém, para chegar a este resultado, teve de anular logo em seguida a dependência da quinta dimensão, pois nós não a vemos e por isso ela não deveria existir em grande escala. O desaparecimento dela no decorrer da demonstração foi o argumento final que levou a que esta teoria fosse ignorado pela comunidade científica. Em 1926, Oskar Klein resolveu o problema de Kaluza, propondo que uma das cinco dimensões se dobrava sobre si mesma, deixando de poder ser observada, sendo o raio de curvatura da ordem dos 10^ -35 m. Na década de 40, os cientistas perceberam que as diferenças significativas entre os momentos magnéticos dos prótons, nêutrons e elétrons não era explicada pela física até então formulada e levantaram algumas dúvidas sobre o caráter pontual das partículas. Em 1968, Gabriele Veneziano observou um estranho fenômeno: grande parte das propriedades da força nuclear forte era descrita pela função beta de Euler, uma fórmula pouco conhecida, que tinha sido escrita pelo matemático Leonhard Euler, 200 anos antes. Tal descoberta chamou a atenção da comunidade científica, destacando-se três físicos (Yoichiro Nambu, Holger Nielsen e Leonard Susskind) que sugeriram que as partículas elementares eram como cordas e não como pontos, e essa ideia era perfeitamente descritas pela função beta de Euler.

   Todas as propriedades do mundo microscópico estão compreendidas em sua capacidade explicativa, para uma melhor compreensão desse aspecto, pensemos em cordas mais conhecidas, como as de um Violino. Cada uma delas pode experimentar uma enorme variedade (na verdade, um número infinito) de padrões vibratórios diferentes, conhecidos como ressonâncias. Esses são os padrões de ondas cujos picos e depressões ocorrem a espaços iguais e cabem perfeitamente entre os dois apoios fixos da corda. Os nossos ouvidos percebem esses diferentes padrões vibratórios ressonantes como diferentes notas musicais. As Cordas da Teoria das cordas têm propriedades similares, existem padrões vibratórios ressonantes que a corda pode aceitar devido a que os seus picos e depressões ocorrem a espaços iguais e cabe perfeitamente em sua extensão espacial, esse é o fato central: assim como os diferentes padrões vibratórios de uma corda de violino dão lugar a diferentes notas musicais, os diferentes padrões vibratórios de uma corda elementar dão lugar a diferentes massas e cargas de força, é mais fácil entender essa associação com relação à massa de uma partícula. A energia do padrão vibratório específico de uma corda depende da sua amplitude (o deslocamento máximo entre um pico e uma depressão) e do seu comprimento de onda (a distância entre um pico e o seguinte). Quanto maior a amplitude e quanto menor o comprimento de onda, tanto maior a energia. Isso corresponde ao que a nossa intuição poderia esperar (os padrões vibratórios mais frenéticos têm mais energia e os menos frenéticos têm menos energia). Aqui também o resultado pode ser visto como normal, uma vez que as cordas de Violino que são tocadas com mais vigor vibram com mais intensidade, enquanto as que são tocadas com mais delicadeza vibram com mais suavidade.

   Aprendemos com a relatividade especial que a energia e a massa são duas faces de uma mesma moeda: maior energia significa maior massa e vice-versa. Assim, de acordo com a teoria das cordas, a massa de uma partícula elementar é determinada pela energia do padrão vibratório da sua corda interna, as partículas mais pesadas têm cordas internas que vibram com mais energia e as partículas mais leves têm cordas internas que vibram com menos energia. Como a massa de uma partícula determina as suas propriedades gravitacionais, vemos que existe uma associação direta entre o padrão vibratório da corda e a reação da partícula à força gravitacional. Com os avanços da tecnologia e os vários estudos científicos realizados ao longo dos anos, a teoria das cordas foi modificada, o que gerou 5 teorias diferentes, que variam muito pouco entre si (variam suas equações, dimensões espaciais).

  Em geral elas são formidáveis e explicam muitas coisas sobre o universo, mas ainda sim apresentam um problema, as dimensões extras. A teoria mais aceita diz que o universo possui 11 dimensões (10 espaciais e uma temporal). Mas por que se chegou a 11 dimensões? A Teoria das Cordas sofreu, em primeira instância, uma fragmentação notória, tendo sido quebrada em cinco teorias distintas, que pareciam ter iguais probabilidades de poder conseguir explicar o nosso universo. Já na década de 90, Edward Witten mostrou que todas as cinco teorias podem ser unificadas em apenas uma, à qual se deu o nome de Teoria M. Esta Teoria M inclui já as supercordas, que é uma variante da Teoria das Cordas inicial, que inclui a supersimetria. As dimensões adicionais não são observadas, pela mesma razão conveniente que nos referindo para a quinta dimensão introduzida por Kaluza, são dimensões “enroladas”. Imagine, por exemplo, que vivemos em um mundo com apenas duas dimensões, e que não conhecemos a altura. Para nós será indiferente se essas duas dimensões estiverem “enroladas” (como a superfície de um cilindro) sobre outra dimensão, pois essa está para além do que podemos perceber. Neste caso, este “enrolamento” não se dá á um nível macroscópico, mas ao nível subatômico, ou melhor, ao nível das cordas (e não apenas com uma, mas sim com sete dimensões “enroladas”). Uma diferença fundamental que se deve aqui ressaltar, é que ao contrário da dimensão extra de Kaluza e Klein que veio do nada, ou seja, foi apenas uma hipótese que se levantou e se testou teoricamente (isto é, matematicamente); no caso da Teoria das Cordas, a própria teoria sugere uma razão para o fato de haver mais dimensões e ainda indica o número exato de dimensões que são necessárias, 11 dimensões. Com isso venho a ideia das p-branas. As p-branas são objetos estendidos que surgem da Teoria das Cordas em p dimensões. Uma brana com p=1 é uma corda, uma brana com p=2 é uma membrana, uma brana com p=3 possui três dimensões estendidas, etc. Valores maiores que p só são possíveis em um espaço-tempo com 11 dimensões. Na maioria ou em todos os casos as dimensões p são curvadas para cima como uma rosca.

Recomendação:

O Universo em uma casca de noz - Michio Kaku 

   
  Até aqui a teoria parece uma maravilha certo? Então vamos às equações. Começaremos pela equação de onda da corda unidimensional, que é uma equação diferencial parcial de segunda ordem hiperbólica (equação diferencial é uma equação que apresentam derivadas ou diferenciais de uma função desconhecida, ou seja, apresenta mais de uma variável independente), que representa o movimento harmônico de uma corda com suas extremidades fixas.

a².∂²u/∂x²=∂²u/∂t² 

• a é a velocidade de propagação da onda (constante); 
• 
  
• x é a abscissa de um ponto da corda considerado; 
• t é o tempo; 
• u(x,t) é a coordenada do ponto x da corda no tempo t; 
• ∂ é um símbolo matemático utilizado para indicar uma derivada parcial. 

As condições de contorno são as de extremos fixos: 

• u(0,t) = u(l,t) = 0, sendo l o comprimento da corda. 

E as condições iniciais são: 

• posição inicial: u(x,0) = f(x) 
• velocidade inicial:
•  ∂u(x) / ∂t = g(x) para t = 0 

   A solução desta EDP vai nos fornecer a posição de cada ponto de abcissa x em um determinado tempo t. Torna-se assim possível montar uma tabela de valores para um ciclo do movimento harmônico. Dominando-se este problema unidimensional, pode-se passar para a equação da membrana, que já é um problema em 2 dimensões, representado pela EDP:

a².[∂²u/∂x²+∂²u/∂y²]=∂²u/∂t² 

• Onde u(x,y,t) é a posição do ponto de coordenadas (x,y) da membrana. 

Com condições de contorno de extremos fixos:

• u(0,y,t) = u(lx,y,t) = 0 
• u(x,0,t) = u(x,ly,t) = 0 
• ∂ é um símbolo matemático utilizado para indicar uma derivada parcial.
• Onde lx e ly são os comprimentos dos lado x e y da membrana (considerada retangular para facilitar).

    Condições iniciais:

• u(x,y,0) = f(x,y) (posição inicial) 
• ∂u (x,y,t) / ∂t = g(x,y) para t = 0 

    

   A partir daí, é "só" aumentar o número de dimensões para obter uma equação de dimensão p, que representaria a p-brana, da teoria de Paul Towsend, a que se refere Stephen Hawking em se livro "O Universo em uma Casca de Noz", que seria:

 a².[∂²u/∂x²+∂²u/∂y²+∂²u/∂z²+...] = ∂²u/∂t²

•   Onde u(x,y,z....) seria a função multidimensional da p-brana.

  O universo é um oceano de duvidas e nós estamos bem no meio dele, as coisas são realmente muito estranhas. A Física Quântica nos deu um mundo completamente novo, que faz toda a nossa imaginação parecer insignificante. Se você se assusta com as ficções científicas, espere até conhecer a realidade.

   Fontes: Livro "O Universo Numa Casca de Noz" de Stephen Hawking, Só matemática, Livro "Hiperespaço" de Michio Kaku, Livro "O Universo Elegante" de Brain Greene.

 Entrelaçamento Quântico

  A física quântica é utilizada para descrever o universo como um todo, desde suas menores escalas (átomos e partículas) até suas maiores escalas (estrelas, galáxias e etc). Atualmente está sustentada por dois pilares, a Relatividade e a Mecânica Quântica. Neste artigo iremos falar sobre o entrelaçamento/emaranhamento quântico que é um dos fenômenos descritos pela Mecânica Quântica.

 Bom, nós sabemos que  as partículas interagem umas com as outras certo? As partículas mensageiras (partículas que trasportam informações) interagem com partículas de matéria e produzem as forças eletromagnéticas, força fraca e força forte. Os elétrons interagem com os prótons e nêutrons e formam os átomos. Os átomos interagem entre si e formam todas as substâncias do universo, e assim por diante. Até aqui tudo está muito simples certo? mas como estamos falando da Mecânica Quântica com certeza vai piorar. No caso da força eletromagnética, força fraca e força forte, as partículas mensageiras são trocadas entre as partículas de massa e assim criam essas forças, e que geram a atração e a repulsão das partículas. Os elétrons repelem outros elétrons e atraem prótons por meio da força eletromagnética. os quarks ficam presos dentro do núcleo atômico por causa da força forte. O núcleo se parte, emitindo radiação por causa da força fraca. Mas nesse caso, é apenas uma troca de informações, todas as interações entre as partículas só alteram o estado do conjunto de partículas (átomos, núcleo atômico, partícula de radiação) e nunca as propriedades de uma partícula.  Não se pode por exemplo um fóton mudar a massa de um elétron, ou um neutrino alterar a carga de um quark, pois as propriedades das partículas não esta associada à interações e sim a própria partícula. O entrelaçamento Quântico faz exatamente isso, uma partícula interage com outra partícula e essa interação muda suas propriedades. 

   Quando uma partícula fica muito próxima de outra partícula elas se interagem, mas nesse caso sem a presença de uma partícula mensageira. Quando essas partículas se interagem dessa maneiram, elas começam a apresentar um comportamento bem estranho. Se você alterar as propriedades de uma das partículas por exemplo, a outra também sofre alteração, mesmo que nada tenha interferido nela. Se você aumentar a energia de uma das partículas a outra também sofrerá alteração em sua energia. De alguma maneira, as partículas se comunicam, e afetam diretamente uma a outra e essa interação não depende da distância. Uma partícula pode estar em uma galáxia e a outra do outro lado do universo, a distância não vai interferir no entrelaçamento. Quando essa interação bizarra ocorre, dizemos que as partículas estão entrelaçadas, ou seja, estão sofrendo o entrelaçamento quântico.

  Esse fenômeno é muito bizarro e completamente anti-intuitivo. Para você entender essa "bizarrice" vamos dar um exemplo bem simples. Vamos imaginar o entrelaçamento quântico entre pessoas. Imagine que você e um amigo estão caminhando, e de repente seu amigo começa a correr. Como vocês estão entrelaçados, você começa a se mover também, mesmo que nada te mova. Acontece que a mudança em uma das partículas interfere diretamente a outra.

 

       Entrelaçamento Quântico

Moeda entrelaçada e se modificando conforme a outra moeda.

 O entrelaçamento Quântico abre novas portas para os avanços científicos, e dentre eles esta uma das coisas mais cobiçadas pela humanidade e que é representada em vários filmes de ficção cientifica, estamos falando de superar a velocidade da luz. No começo a ideia pode parecer meio maluca, mas como se trata de física quântica ainda é plausível. Em um experimento, dois elétrons presos dentro de dois cristais de diamante diferentes foram entrelaçados (ou emaranhados), o que significa que tudo o que acontece a um elétron afeta imediatamente o outro. A seguir, a equipe mediu o spin de cada um dos elétrons. Na teoria quântica, o entrelaçamento é poderoso e misterioso: matematicamente os dois elétrons são descritos por uma única função de onda, que somente especifica se eles têm o mesmo spin ou spins diferentes, mas não qual em que direção seus spins apontam. Contudo, quando foram medidos, os elétrons aparecem individualmente aleatórios, mas concordam bem demais em que direção apontar. Tão bem, na verdade, que eles não poderiam ter orientações prévias à medição, como afirma o realismo. O comportamento observado dos elétrons só é possível se eles se comunicassem um com o outro, algo que seria muito surpreendente para elétrons presos em cristais diferentes e mais do que isso, os dois diamantes estavam em edifícios diferentes, a 1,3 km de distância um do outro. Além disso, as medições foram feitas tão rapidamente em cada um dos diamantes (usando relógios atômicos para sincronizá-las) que não haveria tempo suficiente para que os elétrons se comunicassem, nem mesmo se seus sinais de um para o outro viajassem à velocidade da luz. isto coloca o realismo local em um beco sem saída: se os spins dos dois elétrons são reais, ou a ação fantasmagórica à distância é real, ou os elétrons devem ter-se comunicado. Mas, se eles se comunicaram, eles fizeram isso mais rápido do que a velocidade da luz.

 Vários cientistas no mundo inteiro estão estudando para descobrir mais coisas sobre ela. O entrelaçamento quântico é uma descoberta bem recente (em contexto histórico) e por isso ainda possui muitas incertezas, mas como os próprios experimentos comprovam ela é existente e mesmo sendo bem estranho as partículas se entrelaçam.    


Fontes: Série Alem do Cosmos - National Geografic, Wikipedia.

Viagem no tempo

  Primeiro você precisa aceitar que o tempo é uma dimensão, assim como o comprimento, a profundidade e a altura. O exemplo usado por Hawking (um dos maiores cientistas da atualidade) é um percurso de carro. Se você vai para frente você se move em uma dimensão. Se você vira para a esquerda ou direita, você se move em outra. A terceira é se você sobe ou desce algum relevo. E a quarta é o tempo que você leva para fazer isso.

 Viajar para o futuro não só é possível, como os astronautas fazem isso o tempo todo. Para entender melhor o que ele diz, é bom lembrar que, a partir das descobertas de Albert Einstein, descobriu-se que o tempo é relativo, trazendo à tona, digamos assim, várias formas de se viajar nele.

 Estamos constantemente viajando para o futuro, no qual, a frase anterior que você provavelmente já leu, é passado, mas a viagem ao futuro na qual falaremos, é na qual podemos pegar atalhos para um certo ponto no futuro, em vez de viver o futuro constantemente, em digamos, "capítulos", poderíamos "ir do capítulo 1 de nossa vida, para o capítulo 3, assim, pulando o capítulo 2". Uma parte da Relatividade Geral de Einstein comprova, que, o tempo é afetado pela velocidade, ou seja, quanto mais rápido você viaja, mais devagar o tempo irá passar. Mas viajar em alta velocidade nos levaria ao futuro? Vamos usar esse exemplo que achei: Vamos supor que você viaje para Plutão em uma espaço-nave que alcança cerca de 80% da velocidade da luz. Plutão fica mais ou menos 5 horas-luz da Terra. A Viagem da Terra a Plutão seria cerca de 6 horas e 15 minutos, mas, para você, que estaria a bordo na nave, teria se passado apenas 3 horas e 45 minutos. Então na volta seria a mesma coisa, mais 6 horas e 15 minutos para voltar, mas, para você a volta também seria de apenas 3 horas e 45 minutos, ou seja, você ficaria apenas 7 horas e 30 minutos mais velho já que estaria a bordo da nave, o resto das pessoas que não estavam na nave, ficariam 12 horas e 30 minutos mais velho, então você meio que teria avançado para o futuro em 5 horas. Resumindo: Para ir para o futuro precisa-se de muita velocidade.

 O tempo também pode ser curvado e isso faz com que o tempo passe de uma forma diferente. Se você fosse a um buraco negro perceberia isso muito bem, esses objetos curvam tanto o espaço-tempo que se você passasse um ano em seu horizonte de eventos, já teriam se passado milhares de anos aqui na Terra. Acontece que se curvássemos o espaço-tempo poderíamos alterar a passagem do tempo. Imagine que você esteja em uma nave, e se aproxime de um buraco negro. A partir daí você pega uma corda e amarra na nave, e com isso você fica "surfando" na ponta do horizonte de eventos do buraco negro, para você tudo vai passar normalmente (exceto a gravidade tentando te despedaçar).

Buraco Negro

 Vamos imaginar um tempo mais curto, por exemplo um dia. Se você passasse o dia inteiro surfando no buraco negro você terá viajado 50 mil anos para o futuro. Parece meio bizarro (meio não, totalmente bizarro) mas matematicamente isso é possível, mas e as viagens para o passado?       

 As viagens para o passado são mais complicados. De acordo com a teoria da Relatividade o tempo só se move para frente. Você pode curva-lo, e com isso alterar a passagem do tempo, mas ainda assim, ele continua se movendo para frente, sempre para o futuro. Quando se curva muito o espaço-tempo, o tempo passa mais devagar , no caso dos buracos negros, se você ficasse um ano em seu horizonte de eventos, já terá se passado milhares de anos aqui na Terra, com isso, pode até parecer uma viagem para o passado, mas ainda é para o futuro. Como foi dito no artigo sobre Relatividade parte 2, o buraco negro faz o tempo agir com mais intensidade sobre você, e esse aumento de intensidade faz o tempo passar mais devagar, no qual também a gravidade esta ligada relativamente com o tempo. Se conseguíssemos nos mover mais rápido do que a velocidade da luz, voltaríamos no tempo, mas segundo a teoria de Einstein nada pode viajar mais rápido do que a velocidade da luz.  Existem objetos celestes chamados Buracos de minhoca, que podem ser nossa melhor opção para viajar para o passado. Em escalas minúsculas (menores ainda do que a escala atômica) a matéria “vira” o que é chamado pelos físicos de vapor quântico. É lá que os buracos de minhoca de que falamos antes existem. Pequenos túneis que se abrem e se fecham de forma aleatória que podem levar a dois lugares diferentes no tempo. Apesar de ser uma estrutura minúscula, Hawking acredita que seja possível pegar um buraco de minhoca e esticá-lo, deixando-o grande o suficiente para que uma pessoa passe por ele. Teoricamente eles poderiam nos levar para outros lugares no tempo.

   Em outras palavras, um Buraco de minhoca poderia nos levar para o tempo dos dinossauros, mas somente em um ponto distante (do outro lado da nossa galáxia, digamos), de forma que jamais veríamos esses animais. Acontece que neste caso você não pode saber onde, nem quando irá parar. Atualmente, vários cientistas estão tentando descobrir se uma pessoa pode mesmo passar por um buraco de minhoca, mas de qualquer jeito, é uma possibilidade que está bem longe da nossa capacidade tecnológica atual.

Fontes: Wikipedia, Gizmodo, Superinteressante.

 Supernova

 Supernova são basicamente corpos celeste que se formaram a partir de uma explosão de uma estrela com uma massa superior a de 10 Sois, dando origem assim a uma Supernova. Supernovas possuem um brilho extremamente brilhante, podendo chegar até 1 bilhão de vezes mais brilhante que o sol em apenas alguns dias.

   As estrelas são grandes e luminosas esferas de plasma, que transformam a massa de seus átomos em energia por meio de fusão nuclear. A fusão nuclear consiste na fusão de dois núcleos atômicos, e no processo gera muita energia, que é liberada como luz e calor.  (esse é o motivo do sol ser tão quente).

 Todo corpo gera gravidade, e que aumenta conforme a massa do objeto. As estrelas são bem grandes e pesadas, o que faz com que sejam incrivelmente densas. Sua gravidade é muito alta (alta o suficiente para fundir o núcleo dos seus átomos), porem, sua matéria possui muita energia, essa energia está em forma de calor, como os gases dentro da estrela estão bem quentes, eles se repelem e tendem a expandir. (esse é o mesmo motivo da sua panela de pressão tentar explodir, os gases quentes se expandem, gerando muita força).

 Durante a vida de uma estrela essas forças ficam equilibradas, sua gravidade funde os átomos e a energia gerada dessa fusão faz com que os átomos se repelem. Quando acaba o combustível da estrela, ou seja, todos os átomos da estrela já foram fundidos, formando átomos mais pesados, e a força gravitacional da estrela não é forte o suficiente para continuar fundindo os átomos, a força de retração dos átomos acaba prevalecendo, fazendo com que a estrela comece a se expandir. Essa expansão é tão forte e rápida que chega a parecer uma explosão. Com isso a estrela sofre um repentino aumento de brilho, com variações que podem atingir 19 magnitudes (cerca de 100 vezes mais brilhantes que uma nova ordinária). O brilho causado pela explosão de uma Supernova pode demorar semanas ou até meses a desaparecer.  Essa força de expansão é tão forte que se parece com uma explosão (por isso que é explicada geralmente como uma explosão). As Supernovas representam o começo da fase final da evolução das estrelas de grande massa. A explosão resulta de reações termonucleares não controladas que ocorrem no interior dessas estrelas, em consequência das quais a matéria é lançada no espaço a grandes velocidades. Nessa explosão, até 90% da estrela pode ser lançada no espaço, a massa restante se apresenta sob a forma de nuvem de gás em expansão (o resto da Supernova) e, possivelmente um objeto estelar compacto, que pode ser uma Estrela de Nêutrons (podendo atingir 15 km de diâmetro e que apresenta uma elevada densidade) ou um Buraco negro (se for aproximadamente 30 vezes maior que o Sol).

Explosão de uma Supernova

   
 O resultado de tudo isso é essa grande maravilha que vocês estão vendo, uma explosão de cores, que geram um brilho intenso, formas fenomenais e gloriosas. Sem duvida é uma das coisas mais bonitas do universo. Se a estrela tiver uma massa menor do que 10 Sóis, ela se torna uma nebulosa planetária, pois sua expansão não tem força o suficiente para gerar uma "explosão".

                                                          Ciclo de vida de uma estrela

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Fontes: Wikipedia, Info escola.

  Estamos aqui voltando para mais um assunto astrofísico, e dessa vez, o meu preferido, Nebulosas, e que também dá nome ao blog (avah). Basicamente falando, Nebulosas são nuvens de "poeira", composta por Hidrogênio, Hélio e Plasma, e geralmente estão presentes em regiões que estão tendo formação estelar. Algumas Nebulosas são tão grandes que apresenta um diâmetro de anos-luz, mas em compensação, não são tão "pesadas" para o seu tamanho, um exemplo disso é que uma Nebulosa com o tamanho da terra pesaria apenas alguns quilogramas (Kg).A iluminação de sua "poeira" deve-se as estrelas quentes que lhe iluminam, fazendo-as assim virarem o espetáculo que são.

Existem 4 tipos de Nebulosas

Exemplo de Nebulosa de emissão. Nebulosa
de Orion.

Nebulosas de emissão: São Nebulosas de nuvens com gás com temperatura altíssima, e os átomos de suas nuvens recebem energia por luz ultravioleta de estrelas próximas, e caso essa energia fique baixa, começam a emitir radiação.A maioria delas é vermelha por causa do hidrogênio, que emite luz vermelha.

Exemplo de Nebulosa de reflexão. Nebulosa
Messier 78.

Nebulosa de reflexão: Basicamente são Nebulosas apenas com nuvens de poeiras que refletem luz de estrelas próximas, sua cor geralmente é azul, por causa que a luz azul é espalhada mais facilmente.

Exemplo de Nebulosa escura. Nebulosa

cabeça de cavalo, acho que da para

entender a referência do nome.

Nebulosas escuras: São Nebulosas escuras de nuvens de poeiras e gás, geralmente são escura como podem ver, pois impedem a luz quase que completamente de passar.

Exemplo de Nebulosa planetária. Nebulosa 

da Helix. 

Nebulosas planetárias: São Nebulosas que tem este formato de um planeta, por causa de um material ejetado de uma estrela central, sendo iluminada por uma estrela central.

Exemplo de Nebulosa difusa nebulosa de Órion.

Nebulosa difusa: Existe também um tipo especial de Nebulosa no qual é uma junção de uma Nebulosa de emissão com uma Nebulosa de reflexão, recebendo então o nome de Nebulosa difusa.

Fonte: Explicatoruim, Wikipedia, Jardim Secreto, Astroverada.