Nos restos brilhantes de uma estrela moribunda, James Webb vê como a Terra poderia ter nascido

Na Nebulosa da Borboleta (NGC 6302), localizada a cerca de 3.400 anos-luz da Terra, na constelação de Escorpião, astrônomos encontraram evidências convincentes de cristalização de poeira à medida que esfriava a partir do gás quente. Pode ter sido assim que a Terra surgiu, quando o material ejetado de uma antiga estrela começou a esfriar em nossa região do espaço há bilhões de anos.

Anã branca no centro da Nebulosa da Borboleta (dados de rádio). Crédito da imagem: NASA

Não podemos voltar no tempo para ver toda a evolução do nosso planeta, desde o gás e a poeira interestelar até o protoplaneta e o planeta totalmente formado. Mas fenômenos distantes e muitos sistemas estelares em diferentes estágios de desenvolvimento podem nos dar uma ideia de como a Terra evoluiu. Observar a Nebulosa da Borboleta, os restos de uma estrela moribunda, nos dá uma boa compreensão da transição do gás para a poeira e a matéria cristalina, que posteriormente formam novas estrelas e planetas.

Com sua sensibilidade infravermelha para ver através de nuvens de poeira e gás, James Webb conseguiu visualizar as estruturas internas da Nebulosa da Borboleta, que se formaram ao longo do tempo em torno de uma anã branca, o núcleo de uma antiga estrela que se desprendeu de sua camada externa. As observações ópticas e infravermelhas foram complementadas por observações de rádio usando o conjunto de antenas ALMA. O radiotelescópio ajudou a determinar os espectros de matéria nas nuvens de poeira ao redor do núcleo da antiga estrela.

Nebulosa da Borboleta (NGC 6302)

“Conseguimos observar tanto gemas frias que se formaram em regiões calmas e estáveis ​​quanto poeira brilhante que se formou em partes turbulentas e velozes do espaço — tudo dentro de um único objeto. Esta descoberta é um grande avanço na compreensão de como os materiais básicos dos planetas se formam”, compartilharam poeticamente os cientistas.

A poeira cósmica é exatamente o que parece: poeira que se desloca pelo espaço entre as estrelas. Acredita-se que ela se forme principalmente nas camadas externas de estrelas moribundas e se torne a fonte de material nas nebulosas, que é então consumido pelas estrelas em formação e pelos planetas que as orbitam.

Óptico, infravermelho e rádio (Webb e ALMA)

Um toro espesso de poeira orbita a anã branca central na Nebulosa da Borboleta, que brilha intensamente devido ao calor residual liberado durante sua morte. Os pesquisadores descobriram que o toro de poeira contém tanto partículas amorfas, como fuligem, quanto belas e organizadas estruturas cristalinas. Os cristais são bastante grandes para poeira, com cerca de um mícron de tamanho, o que significa que estão lá e crescendo há algum tempo.

A composição da poeira também é interessante: ela contém cristais de minerais de silicato – forsterita, enstatita e quartzo. Há uma gradação clara de átomos e moléculas ao longo da superfície da nuvem de poeira. Os íons que requerem mais energia para se formar estão mais próximos do centro da nebulosa, enquanto os íons que requerem menos energia para se formar estão concentrados mais longe do centro.

Outras características reveladas pelos dados do Webb incluem grandes fluxos de ferro e níquel fluindo da estrela em direções opostas, bem como uma concentração bastante significativa de hidrocarbonetos aromáticos policíclicos, ou HAPs. Isto é particularmente interessante.

Composição Detalhada da Nebulosa da Borboleta

Os HAPs são moléculas contendo carbono, constituídas por anéis de átomos de carbono que flutuam em grande número no espaço. Como resultado, são amplamente utilizados em teorias sobre a origem da vida baseada em carbono. Sua descoberta no coração da Nebulosa da Borboleta, rica em oxigênio, nos dá novas pistas sobre como os blocos de construção da vida podem ter se formado, principalmente quando ventos poderosos de uma estrela colidem com o material ao seu redor. No geral, observar a NGC 6302 proporciona uma ótima visão sobre a evolução de estrelas, planetas e galáxias em geral.