Webb localiza antiga estrela que explodiu como supernova

Webb mostra que a estrela estava rodeada por uma vasta camada de poeira rica em carbono.

A imagem principal à esquerda mostra uma visão combinada do Webb e do Hubble da galáxia espiral NGC 1637, com a região de interesse no canto superior direito. Os três painéis restantes mostram uma visão detalhada de uma estrela supergigante vermelha antes e depois de explodir. A estrela não é visível na imagem do Hubble antes da explosão, mas aparece na imagem do Webb. A observação de julho de 2025 do Hubble mostra as consequências brilhantes da explosão. Crédito: NASA, ESA, CSA, STScI, C. Kilpatrick (Northwestern University), A. Suresh (Northwestern University); processamento de imagem - J. DePasquale (STScI) 

Pela primeira vez, astrônomos usaram imagens do Telescópio Espacial James Webb da NASA/ESA/CSA para identificar uma progenitora de supernova que não pôde ser vista por nenhum outro telescópio: uma supergigante vermelha localizada em uma galáxia próxima. O entorno da supergigante era surpreendentemente empoeirado — empoeirado o suficiente para torná-la invisível ao Telescópio Espacial Hubble da NASA/ESA.

Há quarenta milhões de anos, uma estrela em uma galáxia próxima explodiu, expelindo material pelo espaço e gerando um farol de luz brilhante. Essa luz viajou pelo cosmos, chegando à Terra em 29 de junho de 2025, onde foi detectada pelo All-Sky Automated Survey for Supernovae (ASAS). Os astrônomos imediatamente voltaram seus recursos para essa nova supernova, designada 2025pht, para aprender mais sobre ela. Mas uma equipe de cientistas, em vez disso, recorreu aos arquivos, buscando usar imagens pré-supernova para identificar exatamente qual estrela, dentre muitas, havia explodido. E eles conseguiram.

Imagens da galáxia NGC 1637, capturadas pelo Telescópio Espacial James Webb, revelaram uma única estrela supergigante vermelha localizada exatamente onde a supernova brilha atualmente. Esta é a primeira detecção publicada de uma progenitora de supernova pelo Webb. Os resultados foram publicados no periódico Astrophysical Journal Letters .

“Estávamos esperando por isso – que uma supernova explodisse em uma galáxia que o Webb já havia observado. Combinamos os conjuntos de dados do Hubble e do Webb para caracterizar completamente essa estrela pela primeira vez”, disse o autor principal, Charlie Kilpatrick, da Universidade Northwestern, nos Estados Unidos.

O caso das supergigantes vermelhas desaparecidas

Ao alinhar cuidadosamente as imagens da NGC 1637 obtidas pelo Hubble e pelo Webb, a equipe conseguiu identificar a estrela progenitora em imagens capturadas pelo MIRI ( Instrumento de Infravermelho Médio ) e pela NIRCam ( Câmera de Infravermelho Próximo ) do Webb em 2024. Eles descobriram que a estrela apresentava uma coloração surpreendentemente vermelha – um indício de que estava cercada por poeira que bloqueava os comprimentos de onda mais curtos e azulados da luz.

"É a supergigante vermelha mais avermelhada e empoeirada que já vimos explodir como uma supernova", disse o estudante de pós-graduação e coautor Aswin Suresh, da Universidade Northwestern.

Esse excesso de poeira poderia ajudar a explicar um problema antigo na astronomia, que poderia ser descrito como o caso das supergigantes vermelhas desaparecidas. Os astrônomos esperam que as estrelas mais massivas que explodem como supernovas sejam também as mais brilhantes e luminosas. Portanto, elas deveriam ser fáceis de identificar em imagens pré-supernova. No entanto, isso não tem acontecido.

Uma possível explicação é que as estrelas mais massivas e envelhecidas também são as mais empoeiradas. Se estiverem rodeadas por grandes quantidades de poeira, sua luz pode ser atenuada a ponto de se tornar indetectável. As observações da supernova 2025pht feitas pelo Webb corroboram essa hipótese.

“Tenho defendido essa interpretação, mas nem eu esperava vê-la tão extrema quanto foi para a supernova 2025pht. Isso explicaria por que essas supergigantes mais massivas estão ausentes, já que tendem a ser mais empoeiradas”, disse Kilpatrick.

"Arrotos" de carbono

A equipe ficou surpresa não só com a quantidade de poeira, mas também com sua composição. A aplicação de modelos computacionais às observações do Webb indicou que a poeira provavelmente é rica em carbono, quando os astrônomos esperavam que fosse mais rica em silicatos. A equipe especula que esse carbono pode ter sido trazido do interior da estrela pouco antes de sua explosão.

“Ter observações no infravermelho médio foi fundamental para determinar o tipo de poeira que estávamos observando”, acrescentou Suresh.

A equipe agora está trabalhando para encontrar supergigantes vermelhas semelhantes que possam explodir como supernovas no futuro.

Esawebb.org