Wolf-Rayet 140

O Telescópio Espacial James Webb, da NASA/ESA/CSA, presenteia a comunidade científica e entusiastas da astronomia com uma nova imagem fascinante: pelo menos 17 anéis concêntricos de poeira emanando de um par de estrelas. Localizado a pouco mais de 5.000 anos-luz da Terra, esse duo é coletivamente conhecido como Wolf-Rayet 140.

Dança Cósmica: Cada anel foi formado quando as duas estrelas se aproximaram e seus ventos estelares (correntes de gás que sopram para o espaço) se encontraram, comprimindo o gás e formando poeira. As órbitas das estrelas as aproximam aproximadamente a cada oito anos; como os anéis de um tronco de árvore, os loops de poeira marcam a passagem do tempo.

A Sensibilidade Única de Webb: Além da sensibilidade geral do Webb, seu Instrumento de Infravermelho Médio (MIRI) é especialmente qualificado para estudar os anéis de poeira, chamados pela equipe de cientistas de "casulos", devido à sua espessura e largura realçadas na imagem. Os instrumentos científicos do Webb detectam luz infravermelha, uma faixa de comprimentos de onda invisíveis ao olho humano.

O MIRI detecta os comprimentos de onda infravermelha mais longos, o que significa que ele pode muitas vezes visualizar objetos mais frios – incluindo os anéis de poeira – do que os outros instrumentos do Webb podem. O espectrômetro do MIRI também revelou a composição da poeira, formada principalmente a partir do material ejectado por um tipo de estrela conhecida como estrela Wolf-Rayet.

O Ciclo Estelar de Wolf-Rayet: Uma estrela Wolf-Rayet nasce com pelo menos 25 vezes mais massa que nosso Sol e está se aproximando do final de sua vida, quando provavelmente entrará em colapso diretamente para um buraco negro ou explodirá como uma supernova. Mais quente do que em sua juventude, uma estrela Wolf-Rayet gera ventos poderosos que empurram grandes quantidades de gás para o espaço. A estrela Wolf-Rayet neste par específico pode ter perdido mais da metade de sua massa original por meio desse processo.

Transformação de Gás em Poeira: Transformar gás em poeira é semelhante a transformar farinha em pão: requer condições e ingredientes específicos. O hidrogênio, o elemento mais comum encontrado em estrelas, não pode formar poeira por conta própria. No entanto, as estrelas Wolf-Rayet, ao perderem tanta massa, também ejetam elementos mais complexos normalmente encontrados no interior de uma estrela, incluindo carbono. Os elementos pesados na corrente de vento esfriam à medida que viajam pelo espaço e são então comprimidos onde os ventos de ambas as estrelas se encontram, semelhante à manipulação da massa pelos dois dedos ao amassar a massa.

Anéis Únicos em Wolf-Rayet 140: Outros sistemas Wolf-Rayet podem formar poeira, mas nenhum é conhecido por criar anéis como Wolf-Rayet 140 faz. O padrão de anéis único forma-se porque a órbita da estrela Wolf-Rayet em WR 140 é alongada, não circular. Somente quando as estrelas se aproximam – cerca da mesma distância entre a Terra e o Sol – e seus ventos colidem, o gás está sob pressão suficiente para formar poeira. Com órbitas circulares, binárias Wolf-Rayet podem produzir poeira continuamente.

A equipe científica acredita que os ventos de WR 140 também varreram a área circundante, limpando o material residual com o qual poderiam colidir, explicando por que os anéis permanecem tão prístinos em vez de borrados ou dispersos. Provavelmente, existem ainda mais anéis que se tornaram tão tênues e dispersos que nem mesmo o Webb pode vê-los nos dados.

Wolf-Rayet e o Papel Cósmico: Embora as estrelas Wolf-Rayet possam parecer exóticas em comparação com nosso Sol, elas podem ter desempenhado um papel na formação de estrelas e planetas. Quando uma estrela Wolf-Rayet limpa uma área, o material varrido pode se acumular nas bordas e tornar-se denso o suficiente para a formação de novas estrelas. Há algumas evidências de que o Sol se formou em um cenário semelhante.

Usando dados do modo de Espectroscopia de Média Resolução do MIRI, o novo estudo fornece as melhores evidências até agora de que estrelas Wolf-Rayet produzem moléculas de poeira ricas em carbono. Além disso, a preservação dos casulos de poeira indica que essa poeira pode sobreviver no ambiente hostil entre as estrelas, fornecendo material para futuras estrelas e planetas.

O desafio é que, enquanto os astrônomos estimam que deve haver pelo menos alguns milhares de estrelas Wolf-Rayet em nossa galáxia, apenas cerca de 600 foram encontradas até o momento.

O MIRI foi contribuído pela ESA e NASA, sendo o instrumento projetado e construído por um consórcio de institutos europeus financiados nacionalmente (o MIRI European Consortium) em parceria com JPL e University of Arizona.

Esta descoberta revela não apenas a beleza única de Wolf-Rayet 140, mas também proporciona uma janela para os intricados processos cósmicos envolvidos na formação de anéis de poeira, enriquecendo nossa compreensão do cosmos. O Telescópio Espacial James Webb continua a desvendar os mistérios do universo, abrindo novos horizontes para a exploração estelar.

• Sobre o Objeto:
  • Constelação: Cygnus
  • Categoria: Estrelas
• Coordenadas:
  • Posição (RA): 20h 20m 26.13s
  • Posição (Dec): 43° 51' 19.64"
  • Campo de Visão: 2,03 x 1,35 minutos de arco
  • Orientação: Norte está 86,7° à esquerda do vertical

Crédito: NASA, ESA, CSA, STScI, JPL-Caltech