Webb captura prelúdio raramente visto de uma supernova

Uma estrela Wolf-Rayet é um raro prelúdio para o famoso ato final de uma estrela massiva: a supernova. Como uma de suas primeiras observações em 2022, o Telescópio Espacial James Webb da NASA/ESA/CSA capturou a estrela Wolf-Rayet WR 124 em detalhes sem precedentes.

Wolf-Rayet 124 © Space Telescope Science Institut 

Um halo distinto de gás e poeira enquadra a estrela e brilha na luz infravermelha detectada pelo Webb, exibindo uma estrutura nodosa e um histórico de ejeções episódicas.

Apesar de ser o cenário de uma “morte” estelar iminente, os astrônomos também olham para as estrelas Wolf-Rayet em busca de novos começos. A poeira cósmica está se formando nas turbulentas nebulosas que cercam essas estrelas, poeira composta pelos blocos de construção de elementos pesados ​​do Universo moderno, incluindo a vida na Terra.

A rara visão de uma estrela Wolf-Rayet – entre as estrelas mais luminosas, mais massivas e mais rapidamente detectáveis ​​conhecidas – foi uma das primeiras observações feitas pelo Telescópio Espacial James Webb da NASA/ESA/CSA. Webb mostra a estrela WR 124 em detalhes sem precedentes com seus poderosos instrumentos infravermelhos. A estrela está a 15.000 anos-luz de distância na constelação de Sagitário.

Estrelas massivas percorrem seus ciclos de vida, e nem todas passam por uma breve fase Wolf-Rayet antes de se tornar uma supernova, tornando as observações detalhadas de Webb valiosas para os astrônomos. As estrelas Wolf-Rayet estão em processo de desprendimento de suas camadas externas, resultando em seus característicos halos de gás e poeira. A estrela WR 124 tem 30 vezes a massa do Sol e derramou 10 Sóis de material – até agora. À medida que o gás ejetado se afasta da estrela e esfria, a poeira cósmica se forma e brilha na luz infravermelha detectável pelo Webb.

A origem da poeira cósmica que pode sobreviver a uma explosão de supernova e contribuir para o ‘orçamento de poeira’ geral do Universo é de grande interesse para os astrônomos por vários motivos. A poeira é parte integrante do funcionamento do Universo: ela abriga estrelas em formação, se reúne para ajudar a formar planetas e serve como uma plataforma para a formação e aglomeração de moléculas – 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 de formação de poeira dos astrônomos podem explicar. O Universo está operando com um excedente de orçamento de poeira.

O Webb abre novas possibilidades para o estudo de detalhes na poeira cósmica, que é melhor observada nos comprimentos de onda infravermelhos da luz. A câmera de infravermelho próximo (NIRCam) de Webb equilibra o brilho do núcleo estelar de WR 124 e os detalhes nodosos no gás circundante mais fraco. O Mid-Infrared Instrument (MIRI) do telescópio revela a estrutura irregular da nebulosa de gás e poeira ao redor da estrela.

Antes de Webb, os astrônomos amantes da poeira simplesmente não tinham informações detalhadas suficientes para explorar questões de produção de 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 geral de poeira. Agora essas questões podem ser investigadas com dados reais.

Estrelas como WR 124 também servem como um análogo para ajudar os astrônomos a entender um período crucial no início da história do Universo. Estrelas moribundas semelhantes semearam o jovem Universo com os elementos pesados ​​forjados em seus núcleos – elementos que agora são comuns na era atual, inclusive na Terra.

A imagem detalhada de Webb de WR 124 preserva para sempre um breve e turbulento período de transformação e promete futuras descobertas que revelarão os mistérios há muito ocultos da poeira cósmica.

Fonte: esawebb.org