As estrelas Wolf-Rayet são conhecidas por serem produtoras de poeira eficientes, e o Instrumento de infravermelho médio no Telescópio Espacial James Webb da NASA mostra isso com grande efeito.
A poeira cósmica mais fria brilha nos comprimentos de onda do infravermelho médio, exibindo a estrutura da nebulosa de WR 124.
Créditos: NASA, ESA, CSA, STScI, Webb ERO Production Team.
A rara visão de uma estrela Wolf-Rayet – uma das estrelas mais luminosas, massivas e brevemente detectáveis conhecidas – foi uma das primeiras observações feitas pelo espacial James Webb da NASA em junho de 2022. Webb mostra a estrela, WR 124, com detalhes sem precedentes com seus poderosos instrumentos infravermelhos. A estrela está a 15.000 anos-luz de distância na constelação de Sagitário.
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As estrelas massivas percorrem seus ciclos de vida, e apenas algumas delas passam por uma breve fase Wolf-Rayet antes de se tornarem supernovas, tornando as observações específicas de Webb dessa fase rara valiosas para os astrônomos. As estrelas Wolf-Rayet estão no processo de lançar suas camadas externas, tiveram em seus característicos halos de gás e poeira. A estrela WR 124 tem 30 vezes a massa do Sol e já perdeu o equivalente a 10 massas solares de material. À medida que o gás expelido se afasta da estrela e esfria, uma poeira cósmica se forma e brilha na luz infravermelha detectável por 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 várias razões. A poeira é fundamental para o funcionamento do universo: ela abriga estrelas em formação, se reúne para ajudar a formar planetas e serve como plataforma para sinalizar se formarem e se aglutinarem – incluindo os blocos de construção da vida na Terra. Apesar dos muitos papéis essenciais que a poeira trabalham, ainda há mais poeira no universo do que as teorias atuais de formação de poeira dos astrônomos podem explicar. O universo está operando com um excedente no orçamento de poeira. Webb abre novas possibilidades para estudar detalhes da poeira cósmica, que é melhor observada em comprimentos de onda infravermelhos. A Câmera Infravermelha Próxima (NIRCam) de Webb equilibra o brilho do núcleo estelar de WR 124 e os detalhes nodosos no gás ao redor mais fracos. O Instrumento de Infravermelho Médio (MIRI) do aceito
revela a estrutura em aglomerados da nebulosa de gás e poeira do material ejetado agora em torno da estrela. Antes de Webb, os astrônomos interessados em poeira simplesmente não tinham informações detalhadas suficientes para explorar questões de produção de poeira em ambientes como WR 124, e se os grãos de poeira eram grandes e abundantes o suficiente para sobreviver à supernova e se tornarem uma contribuição significativa para o orçamento geral de poeira. Agora, essas perguntas podem ser investigadas com dados reais.
Estrelas como WR 124 também servem como um analogia para ajudar os astrônomos a entender um período crucial na história inicial do universo. Estrelas semelhantes em estágios finais de vida primeiro semearam o universo jovem com elementos pesados forjados em seus núcleos – elementos que agora são comuns na era atual, inclusive na Terra.
A imagem detalhada de WR 124 capturada pelo telescópio espacial James Webb preserva para sempre um breve e turbulento período de transformação e promete futuras descobertas que revelarão os mistérios há muito tempo ocultos da poeira cósmica.
O Telescópio Espacial James Webb é o principal observatório de ciência espacial do mundo. Webb resolverá mistérios em nosso sistema solar, olhará além para mundos distantes ao redor de outras estrelas e sondará as misteriosas estruturas e origens de nosso universo e nosso lugar nele. Webb é um programa internacional liderado pela NASA com seus parceiros, ESA (Agência Espacial Europeia) e CSA (Agência Espacial Canadense).
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