Um trilião para um: estrelas gigantes, poeira minúscula

Astrónomos que utilizam o ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) e o JWST (James Webb Space Telescope) descobriram que algumas das estrelas mais massivas da nossa Galáxia estão a emitir grãos incrivelmente pequenos de poeira de carbono – poeira que um dia poderá formar futuras estrelas e planetas. Ambos os poderosos telescópios foram necessários para esta investigação, a fim de revelar toda a poeira produzida por estas estrelas.

Esta nova investigação centrou-se em WR 112, um sistema estelar binário que contém uma estrela Wolf-Rayet muito rara, massiva, intensamente quente e moribunda, em órbita de outra estrela companheira. Juntas, estas estrelas lançam ventos estelares poderosos que colidem e criam regiões densas e frias onde se forma poeira, antes que esta seja espalhada pelo espaço interestelar pela intensa luz estelar.

Embora imagens anteriores do JWST, no infravermelho médio, tenham revelado arcos espirais brilhantes de poeira em WR 112, os investigadores ficaram surpreendidos ao não verem poeira alguma nas sensíveis observações milimétricas do ALMA. Apenas grãos de poeira minúsculos e quentes poderiam esconder-se da visão do ALMA, um dos telescópios milimétricos mais potentes da Terra. Dados combinados do JWST e do ALMA sugeriram que os grãos de poeira nas estruturas espirais estendidas são em grande parte inferiores a um micrómetro, e a maioria deles deve ter apenas alguns nanómetros de diâmetro.

“É incrível saber que algumas das estrelas mais massivas do Universo produzem algumas das partículas de poeira mais minúsculas antes de morrerem. A diferença de tamanho entre a estrela e a poeira que ela produz é de cerca de um trilião para um”, partilhou Donglin Wu, estudante da Universidade de Yale e principal autor desta nova pesquisa.

A equipa também encontrou evidências de que a poeira não é composta uniformemente por uma variedade de tamanhos, mas sim por dois tamanhos distintos: um grupo maior de grãos nanométricos e um grupo menor de grãos com cerca de 0,1 micrómetros de diâmetro. Esta descoberta conciliou décadas de medições contraditórias de sistemas binários semelhantes: alguns revelavam apenas grãos muito pequenos, enquanto outros viam apenas grãos maiores. Agora, entende-se que este tipo de sistema binário pode ter ambos. A equipa explorou vários processos físicos que, em princípio, podem quebrar ou evaporar grãos de poeira perto do severo campo de radiação das estrelas, descobrindo que esses processos têm uma tendência a destruir grãos que estavam entre esses tamanhos sob certas condições.

Como o sistema WR 112 é um dos produtores de poeira mais prolíficos do seu tipo – produzindo o equivalente a três Luas de poeira por ano -, as novas medições do tamanho dos grãos têm grandes implicações para a quantidade de poeira de carbono que os binários massivos podem contribuir para a Galáxia em geral. Ao revelar que algumas das maiores estrelas do Universo são fábricas de algumas das suas mais pequenas partículas sólidas, este estudo fornece uma peça importante que faltava no ciclo de vida da poeira cósmica.

// NRAO (comunicado de imprensa)
// Universidade de Yale (comunicado de imprensa)
// Artigo científico (The Astrophysical Journal)

Saiba mais:

Poeira espacial:
Wikipedia

Estrelas Wolf-Rayet:
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ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array):
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ALMA (NRAO)
ALMA (ESO)
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