A imagem no infravermelho médio
obtida pelo Webb mostra, pela primeira vez, quatro camadas de poeira enroladas
ao redor de um par de estrelas Wolf-Rayet conhecido como Apep. Observações
anteriores feitas por outros telescópios haviam mostrado apenas uma. Os dados do
Webb também confirmaram a existência de três estrelas gravitacionalmente
ligadas entre si.
Créditos: Imagem: NASA, ESA,
CSA, STScI; Ciência: Yinuo Han (Caltech), Ryan White (Universidade Macquarie);
Processamento de imagem: Alyssa Pagan (STScI)
A imagem no
infravermelho médio obtida pelo Webb mostra, pela primeira vez, quatro camadas
de poeira enroladas ao redor de um par de estrelas Wolf-Rayet conhecido como
Apep. Observações anteriores feitas por outros telescópios haviam mostrado
apenas uma. Os dados do Webb também confirmaram a existência de três estrelas
gravitacionalmente ligadas entre si.
Imagem: NASA, ESA, CSA,
STScI; Ciência: Yinuo Han (Caltech), Ryan White (Universidade Macquarie);
Processamento de imagem: Alyssa Pagan (STScI)
“Observar as novas imagens
do Webb foi como entrar em um quarto escuro e acender a luz — tudo ficou
visível”, disse Yinuo Han, autor principal de um novo artigo publicado no The
Astrophysical Journal e pesquisador de pós-doutorado no
Caltech, em Pasadena, Califórnia. “Há poeira por toda parte na imagem do Webb,
e o telescópio mostra que a maior parte dela foi expelida em estruturas
repetitivas e previsíveis.” O artigo de Han coincide com a publicação do artigo
de Ryan White , estudante de doutorado da Universidade Macquarie, em
Sydney, Austrália, também no The Astrophysical Journal .
Han, White e seus coautores
refinaram a órbita das estrelas Wolf-Rayet combinando medições precisas da
localização do anel, obtidas a partir da imagem do Webb, com a velocidade de
expansão das cascas, a partir de observações feitas pelo VLT ao longo de oito
anos.
“Este é um sistema
único, com um período orbital incrivelmente raro”, disse White. “A órbita mais
longa para um sistema binário Wolf-Rayet com poeira é de cerca de 30 anos. A
maioria tem órbitas entre dois e 10 anos.”
Quando as duas estrelas
Wolf-Rayet se aproximam e se cruzam, seus fortes ventos estelares colidem e se
misturam, formando e expelindo grandes quantidades de poeira rica em carbono
por até um quarto de século. Em sistemas semelhantes, a poeira é expelida em
poucos meses, como as partículas em Wolf-Rayet 140 .
'Escaramuça' em alta
velocidade
As estrelas Wolf-Rayet
produtoras de poeira em Apep não estão exatamente em um cruzeiro tranquilo.
Elas estão cruzando o espaço rapidamente, emitindo poeira a uma velocidade de
1.200 a 2.000 milhas por segundo (2.000 a 3.000 quilômetros por segundo).
Essa poeira também é
muito densa. A composição específica da poeira é outro motivo pelo qual o Webb
conseguiu observar muito mais: ela consiste principalmente de carbono amorfo.
"Os grãos de poeira de carbono retêm uma temperatura mais alta mesmo
quando estão muito longe da estrela", disse Han. Embora os grãos de poeira
excepcionalmente pequenos sejam considerados quentes no espaço, a luz que
emitem também é extremamente fraca, razão pela qual só pode ser detectada do
espaço pelo MIRI (Instrumento de Infravermelho Médio) do
Webb .
Pó de corte
Para encontrar os
buracos que a terceira estrela abriu como uma faca na poeira, procure o ponto
central de luz e trace um formato de V, aproximadamente das 10h às 14h. "A
cavidade está mais ou menos no mesmo lugar em cada concha e parece um
funil", disse White.
“Fiquei chocado ao ver
os cálculos atualizados se concretizarem em nossas simulações”, disse ele. “O
Webb nos deu a prova definitiva de que a terceira estrela está
gravitacionalmente ligada a este sistema.” Os pesquisadores já sabiam da
existência da terceira estrela desde que o VLT observou a camada mais interna e
brilhante e as estrelas em 2018, mas as observações do Webb levaram a um modelo
geométrico atualizado, confirmando a conexão. (Veja o sistema em 3D assistindo
à visualização abaixo.)
Vídeo A: Visualização
de Wolf-Rayet Apep
Play Video
Esta visualização
científica modela em 3D a aparência de três das quatro camadas de poeira
emitidas por duas estrelas Wolf-Rayet no sistema Apep, com base em observações
no infravermelho médio feitas pelo Telescópio Espacial James Webb da NASA. Apep
é composto por duas estrelas binárias Wolf-Rayet que orbitam...
Imagem: NASA, ESA, CSA,
STScI; Simulação: Yinuo Han (Caltech), Ryan White (Universidade Macquarie);
Visualização: Christian Nieves (STScI); Processamento de imagem: Alyssa Pagan
(STScI)
“Resolvemos vários
mistérios com o Webb”, disse Han. “O mistério que resta é a distância precisa
da Terra até as estrelas, o que exigirá observações futuras.”
Futuro de Apep
As duas estrelas
Wolf-Rayet eram inicialmente mais massivas do que sua companheira supergigante,
mas perderam a maior parte de sua massa. É provável que ambas as estrelas
Wolf-Rayet tenham entre 10 e 20 vezes a massa do Sol, e que a supergigante seja
40 ou 50 vezes mais massiva que o Sol.
Eventualmente, as
estrelas Wolf-Rayet explodirão como supernovas, lançando rapidamente seu
conteúdo no espaço. Qualquer uma delas poderá emitir uma explosão de raios gama,
um dos eventos mais poderosos do universo, antes de possivelmente se tornar um
buraco negro.
As estrelas Wolf-Rayet
são incrivelmente raras no universo. Estima-se que existam apenas mil delas em
nossa galáxia, a Via Láctea, que contém centenas de bilhões de estrelas no
total. Das poucas centenas de sistemas binários Wolf-Rayet observados até hoje,
Apep é o único exemplo que contém duas estrelas Wolf-Rayet desse tipo em nossa
galáxia — a maioria possui apenas uma.
O Telescópio Espacial
James Webb é o principal observatório de ciência espacial do mundo. O Webb está
desvendando mistérios em nosso sistema solar, explorando mundos distantes ao
redor de outras estrelas e investigando as estruturas e origens misteriosas do
nosso universo e o nosso lugar nele. O Webb é um programa internacional
liderado pela NASA com seus parceiros, a ESA (Agência Espacial Europeia) e a
CSA (Agência Espacial Canadense).
Para
saber mais sobre Webb, visite:
https://science.nasa.gov/webb
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