Ciência

James Webb captura imagem de estrela em seus estágios finais

Objeto celeste tem a massa de aproximadamente 30 sóis e já derramou o equivalente a outros 10 sóis de material até agora

Por Marília Monitchele
15 mar 2023, 18h57

The luminous, hot star Wolf-Rayet 124 (WR 124) is prominent at the centre of the NASA/ESA/CSA James Webb Space Telescope’s composite image combining near-infrared and mid-infrared wavelengths of light. The star displays the characteristic diffraction spikes of Webb’s Near-infrared Camera (NIRCam), caused by the physical structure of the telescope itself. NIRCam effectively balances the brightness of the star with the fainter gas and dust surrounding it, while Webb’s Mid-Infrared Instrument (MIRI) reveals the nebula’s structure. Background stars and galaxies populate the field of view and peek through the nebula of gas and dust that has been ejected from the ageing massive star to span 10 light-years across space. A history of the star’s past episodes of mass loss can be read in the nebula’s structure. Rather than smooth shells, the nebula is formed from random, asymmetric ejections. Bright clumps of gas and dust appear like tadpoles swimming toward the star, their tails streaming out behind them, blown back by the stellar wind. This image combines various filters from both Webb imaging instruments, with the colour red assigned to wavelengths of 4.44, 4.7, 12.8, and 18 microns (F444W, F470N, F1280W, F1800W), green to 2.1, 3.35, and 11.3 microns (F210M, F335M, F1130W), and blue to 0.9, 1.5, and 7.7 microns (F090W, F150W, F770W). [Image Description: A large, bright star shines from the centre with smaller stars scattered throughout the image. A clumpy cloud of material surrounds the central star, with more material above and below than on the sides, in some places allowing background stars to peek through. The cloud material is yellow closer to the star.] — A luminosa e quente estrela Wolf-Rayet 124 (WR 124) é proeminente no centro da imagem composta do Telescópio Espacial James Webb - (Telescópio Espacial James Webb/Divulgação)

Um reencontro inusitado proporcionou uma belíssima imagem do cosmos. Em 2022, o Telescópio Espacial James Webb registrou uma estrela Wolf-Rayet WR 124 em detalhes sem precedentes. Estrelas desse tipo estão entre as mais massivas e luminosas já observadas. O Telescópio Espacial Hubble captou a mesma estrela algumas décadas antes, mas a qualidade da imagem estava muito distante da atual, fazendo com que se parecesse mais com uma bola de fogo.

A WR 124 está a 15.000 anos-luz de distância, na constelação de Sagitário, tem a massa de aproximadamente 30 sóis e já derramou o equivalente a outros 10 sóis de material. A medida que o gás ejetado se afasta da estrela e esfria, a poeira cósmica se forma e brilha na luz infravermelha detectável pelo James Webb, trazendo imagens bem nítidas.

Uma estrela Wolf-Rayet é um momento raro, que acontece antes da estrela se tornar uma supernova. Essa, no entanto, não é uma regra. Muitas estrelas massivas percorrem seus ciclos de vida sem passar por essa fase, o que torna as imagens ainda mais raras e interessantes.

Com um brilho roxo, o material expelido pela estrela já compôs sua camada externa. As estrelas desse tipo estão em processo de desprendimento de suas camadas mais superficiais, resultando em seus característicos halos de gás e poeira. A origem dessa poeira cósmica, que pode sobreviver a uma explosão de supernova e compor partes essenciais do universo, desperta grande interesse dos astrônomos. Isso porque ela é parte integrante do funcionamento do universo, sendo responsável por abrigar estrelas nascentes, ajudar a formar planetas e servir como plataforma para a formação e aglomeração de moléculas (incluindo as que serviram de base para origem da vida na Terra).

Apesar de estar envolvida em muitos processos, ainda há muitos mistérios não resolvidos pelos astrônomos envolvendo o funcionamento desse material. É nesse cenário que as imagens captadas pelo Webb se tornam ainda mais interessantes. O telescópio abre novas possibilidades para o estudo em detalhes da poeira cósmica, que é melhor observada nos comprimentos de onda infravermelhos de luz. Antes do Webb, os astrônomos interessados no assunto simplesmente não tinham informações detalhadas para explorar questões de produção de poeira em ambientes como WR 124.

Além disso, estrelas como essa também são úteis para a compreensão que temos sobre um período crucial no início da história do cosmos. Estrelas semelhantes semearam, há bilhões de anos, o jovem universo com elementos pesados forjados em seus núcleos – elementos que agora são comuns na era atual, inclusive na Terra. A imagem detalhada captada pelo super telescópio Webb mostra um breve e turbulento período de transformação e promete futuras descobertas que podem ajudar a revelar os mistérios da poeira cósmica.