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 em junho de 2022. Agora, a NASA mostrou para o público a bela visão que o James Webb teve da estrela conhecida como WR 124. Essa é a imagem mais detalhada já feita de uma estrela do tipo Wolf Rayet, e isso só foi possível graças aos instrumentos infravermelhos do James Webb. A estrela está a 15.000 anos-luz de distância na constelação de Sagitário.
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 detalhadas feitas pelo James Webb dessa rara fase de uma estrela, algo muito valioso 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 expeliu para o universo o equivalente a 10 massas solares de material. 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 que pode 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 poeira.
O Telescópio Espacial James Webb abre novas possibilidades para o estudo de detalhes da poeira cósmica, que é melhor observada nos comprimentos de onda infravermelhos da luz. A câmera de infravermelho próximo (NIRCam) do James Webb equilibra o brilho do núcleo estelar da estrela WR 124 e os detalhes dos nós de gás circundante mais fraco. O Mid-Infrared Instrument (MIRI) do telescópio revela a estrutura irregular da nebulosa de gás e poeira do material ejetado e que agora se encontra ao redor da estrela. Antes do James Webb, os astrônomos amantes da poeira simplesmente não tinham informações detalhadas suficientes para explorar questões sobre a produção de poeira em ambientes como o da estrela WR 124 e se os grãos de poeira eram grandes e abundantes o suficiente para sobreviver à supernova e se tornar uma contribuição significativa para o orçamento geral de poeira. Agora essas questões podem ser investigadas com dados reais e detalhados.
Estrelas como a 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 a ela primeiro semearam o jovem universo com elementos pesados forjados em seus núcleos – elementos que agora são comuns na era atual, inclusive na Terra.
A imagem detalhada do James Webb feita da estrela 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.
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