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Uma estrela Wolf-Rayet é um raro prelúdio do famoso ato final de uma estrela massiva: a supernova. Como uma das suas primeiras observações em 2022, o Telescópio Espacial James Webb da NASA/ESA/CSA captou a estrela Wolf-Rayet WR 124 com um detalhe sem precedentes.
Um halo distinto de gás e poeira enquadra a estrela e brilha no infravermelho detetado pelo Webb, exibindo uma estrutura com nós e uma história de ejeções episódicas. Apesar de ser o cenário de uma iminente “morte” estelar, os astrónomos também olham para as estrelas Wolf-Rayet para obterem uma visão de novos começos. Nas nebulosas turbulentas que rodeiam estas estrelas forma-se poeira cósmica, poeira esta que é composta pelos blocos de construção de elementos pesados do Universo moderno, incluindo a vida na Terra.
Crédito: NASA, ESA, CSA, STScI, Equipa de Produção ERO do Webb
A rara visão de uma estrela Wolf-Rayet – entre as estrelas mais luminosas, mais massivas e mais brevemente detetáveis conhecidas – foi uma das primeiras observações feitas pelo Telescópio Espacial James Webb da NASA/ESA/CSA. O Webb mostra a estrela WR 124 em detalhe sem precedentes com os seus poderosos instrumentos infravermelhos. A estrela fica a 15.000 anos-luz de distância na direção da constelação de Sagitário.
As estrelas massivas “correm” através dos seus ciclos de vida e nem todas elas passam por uma breve fase Wolf-Rayet antes de se tornarem uma supernova, o que significa que as observações detalhadas do Webb são valiosas para os astrónomos. As estrelas Wolf-Rayet estão no processo de libertar as suas camadas exteriores, resultando nos seus halos característicos de gás e poeira. A estrela WR 124 tem 30 vezes a massa do Sol e já libertou o equivalente a 10 sóis de material – até agora. À medida que o gás ejetado se afasta da estrela e arrefece, forma-se poeira cósmica e brilha na luz infravermelha detetável pelo Webb.
A origem da poeira cósmica que pode sobreviver a uma explosão de supernova e contribuir para o “orçamento global de poeira” do Universo é de grande interesse para os astrónomos por muitas razões. A poeira é parte integrante do funcionamento do Universo: abriga a formação de estrelas, reúne-se para ajudar a formar planetas e serve como plataforma para as moléculas se formarem e aglomerarem-se – incluindo os blocos de construção da vida na Terra. Apesar dos muitos papéis essenciais que a poeira desempenha, ainda há mais poeira no Universo do que as atuais teorias da formação da poeira dos astrónomos podem explicar. O Universo está a funcionar com um excedente orçamental de poeira.
Crédito: NASA, ESA, CSA, STScI, Equipa de Produção ERO do Webb
O Webb abre novas possibilidades para o estudo de detalhes na poeira cósmica, que é melhor observada em comprimentos de onda infravermelhos. O seu instrumento NIRCam (Near-Infrared Camera) equilibra o brilho do núcleo estelar de WR 124 e os detalhes em forma de nós no gás circundante mais ténue. O inovador instrumento MIRI (Mid-Infrared Instrument), metade do qual teve contribuição europeia, revela a estrutura “grumosa” do gás e da poeira da nebulosa que rodeia a estrela em detalhes sem precedentes. Antes do Webb, os astrónomos dedicados ao estudo da poeira simplesmente não tinham informação detalhada o suficiente para explorar questões de produção da poeira em ambientes como WR 124, e se essa poeira era de tamanho e quantidade suficientes para sobreviver e dar uma contribuição significativa para o orçamento global da poeira. Agora, essas questões podem ser investigadas com dados reais.
Estrelas como WR 124 também servem de análogo para ajudar os astrónomos a compreender um período crucial na história inicial do Universo. Estrelas “moribundas” semelhantes semearam o jovem Universo com os elementos pesados forjados nos seus núcleos – elementos que são agora comuns na era atual, incluindo na Terra.
A imagem detalhada de WR 124 preserva para sempre uma breve e turbulenta época de transformação e promete futuras descobertas que vão revelar os mistérios há muito encobertos da poeira cósmica.
// ESA (comunicado de imprensa)
// ESA/Webb (comunicado de imprensa)
// NASA (comunicado de imprensa)
// STScI (comunicado de imprensa)
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WR 124:
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