Lobo-Rayet 140 (também conhecido como WR 140 ou HD 193793) é um sistema de duas estrelas massivas localizadas a cerca de 5.000 anos-luz de distância, na constelação de Cygnus. À medida que estas estrelas passam umas pelas outras, os ventos estelares de cada estrela colidem, o material comprime-se e forma-se poeira rica em carbono. As novas observações do Telescópio Espacial James Webb da NASA/ESA/CSA mostram 17 conchas de poeira brilhando na luz infravermelha média que se expandem em intervalos regulares no espaço circundante.
Esta imagem da estrela Wolf-Rayet WR 140, rica em carbono, foi capturada pelo Mid-Infrared Instrument (MIRI) de Webb em setembro de 2023. Crédito da imagem: NASA / ESA / CSA / STScI / E. Lieb, Universidade de Denver / R. Lau , NOIRLab da NSF / J. Hoffman, Universidade de Denver.
“Webb confirmou que as camadas de poeira do Wolf-Rayet 140 são reais, e seus dados também mostraram que as camadas de poeira estão se movendo para fora em velocidades consistentes, revelando mudanças visíveis em períodos de tempo incrivelmente curtos”, disse Emma Lieb, estudante de doutorado na Universidade. de Denver, no Colorado.
“Cada projétil está se afastando das estrelas a mais de 2.600 km por segundo, quase 1% da velocidade da luz.”
“Estamos habituados a pensar que os eventos no espaço ocorrem lentamente, ao longo de milhões ou milhares de milhões de anos”, disse a professora Jennifer Hoffman, da Universidade de Denver.
“Neste sistema, o observatório mostra que as camadas de poeira estão se expandindo de um ano para o outro.”
“Ver o movimento em tempo real destas conchas entre as observações de Webb, feitas com apenas 13 meses de intervalo, é verdadeiramente notável”, disse a Dra. Olivia Jones, astrónoma do Centro de Tecnologia de Astronomia do Reino Unido.
“Estes novos resultados dão-nos um primeiro vislumbre do papel potencial de binários tão massivos como fábricas de poeira no Universo.”
Como um relógio, os ventos das estrelas geram poeira durante vários meses a cada oito anos, à medida que o par se aproxima mais durante uma órbita ampla e alongada.
Webb também mostra onde termina a formação de poeira — procure a região mais escura no canto superior esquerdo da imagem.
As imagens no infravermelho médio do telescópio detectaram conchas que persistiram por mais de 130 anos – conchas mais antigas se dissiparam o suficiente e agora estão fracas demais para serem detectadas.
Os astrónomos especulam que as estrelas acabarão por gerar dezenas de milhares de camadas de poeira ao longo de centenas de milhares de anos.
“As observações no infravermelho médio são absolutamente cruciais para esta análise, uma vez que a poeira neste sistema é bastante fria”, disse o Dr. Ryan Lau, astrónomo do NOIRLab da NSF.
“As observações no infravermelho próximo e na luz visível mostrariam apenas as conchas que estão mais próximas da estrela.”
“Com estes novos e incríveis detalhes, o telescópio também nos permite estudar exatamente quando as estrelas estão a formar poeira — quase exatamente no mesmo dia.”
A distribuição da poeira não é uniforme. Embora estas diferenças não sejam óbvias nas imagens do Webb, os investigadores descobriram que parte da poeira se “acumulou”, formando nuvens amorfas e delicadas que são tão grandes como todo o nosso Sistema Solar.
Muitas outras partículas de poeira individuais flutuam livremente. Cada partícula tem apenas um centésimo da largura de um fio de cabelo humano. Agrupada ou não, toda a poeira se move na mesma velocidade e é rica em carbono.
O que acontecerá a estas estrelas ao longo de milhões ou milhares de milhões de anos, depois de terem acabado de “pulverizar” poeira nos seus arredores?
A estrela Wolf-Rayet neste sistema é 10 vezes mais massiva que o Sol e está perto do fim da sua vida.
No seu “ato” final, esta estrela irá explodir como uma supernova – possivelmente destruindo algumas ou todas as camadas de poeira – ou colapsar num buraco negro, o que deixaria as camadas de poeira intactas.
Embora ninguém possa prever com certeza o que acontecerá, os cientistas estão torcendo pelo cenário do buraco negro.
“Uma questão importante na astronomia é: de onde vem toda a poeira do Universo?” Dr. Lau disse.
“Se uma poeira rica em carbono como esta sobreviver, poderá ajudar-nos a começar a responder a essa questão.”
“Sabemos que o carbono é necessário para a formação de planetas rochosos e sistemas solares como o nosso”, disse o professor Hoffman.
“É emocionante ter uma ideia de como os sistemas estelares binários não só criam poeira rica em carbono, mas também a impulsionam para a nossa vizinhança galáctica.”
O descobertas foram publicados no Cartas de diários astrofísicos.
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Emma P. Querido e outros. 2025. Impressões dinâmicas de formação de poeira por vento em colisão de WR 140. ApJL 979, L3; doi: 10.3847/2041-8213/ad9aa9
Fonte: InfoMoney
