Foto rara! Estrela é observada momentos antes de entrar em supernova

O telescópio James Webb Space Telescope capturou a foto de uma estrela do tipo Wolf-Rayet, uma estrela que está a entrar no processo final da sua vida. É o primeiro registo deste processo com tanto detalhe.

Foto de uma estrela Wolf-Rayet a perder as suas camadas
Fotografia capturada pelo James Webb Space Telescope de uma estrela Wolf-Rayet. Na fotografia, vemos as camadas de matéria perdidas pela estrela no processo. Crédito: JWST/NASA/ESA

Estrelas muito mais massivas que o Sol entram em supernova quando chegam ao final da sua vida. Supernovas são explosões que acontecem quando acaba o combustível que mantém a estrela em equilíbrio hidrostático. É comum encontrar registos de supernovas no Universo e na nossa Galáxia.

Algumas estrelas enfrentam um outro processo antes de chegar à fase de supernova. Esse processo é designado de Wolf-Rayet e a estrela que está nessa fase é conhecida como estrela Wolf-Rayet ou do tipo Wolf-Rayet. É um processo relativamente raro que não acontece com todas as estrelas.

Como este processo está conectado com a existência de poeira nas galáxias é interessante observá-lo, contudo, por ser algo raro, torna-se um desafio. Desafio que foi superado pelo James Webb Space Telescope que conseguiu observar ao detalhe uma dessas estrelas.

A breve vida de uma estrela

A estrela nasce após uma nuvem molecular colapsar sobre a própria gravidade e o centro começa a fundir hidrogénio. Após começar o processo de fusão de hidrogénio, dizemos que a estrela está na sequência principal onde passará boa parte de sua vida.

Sequência principal de estrelas
A sequência principal de estrelas é a diagonal na imagem. Vemos esta diagonal quando colocamos em gráfico a luminosidade da luz contra a temperatura.

O tempo que uma estrela passa na sequência principal varia de milhões até biliões de anos, dependendo da sua massa. Estrelas mais massivas vivem menos porque queimam mais combustível do que estrelas como o Sol.

Depois de queimar elementos até chegar ao ferro, a estrela pode colapsar. No caso de estrelas massivas, entra em fase de supernova antes de se tornar um buraco negro ou uma estrela de neutrões.

A fase Wolf-Rayet

Estrelas com massas 20 vezes maior do que a do Sol podem entrar numa fase anterior chamada Wolf-Rayet. O nome veio dos astrónomos franceses Charles Wolf e Georges Rayet que identificaram este tipo de estrela no século XIX.

A estrela que está na fase Wolf-Rayet já saiu da sequência principal e está a queimar hélio ou elementos mais pesados no seu núcleo.

A estrela na fase Wolf-Rayet perde as suas camadas mais exteriores formando uma espécie de casca à sua volta.

Binárias de estrelas Wolf-Rayet são comuns e estão associadas à produção de poeira. Poeira é uma componente importante para a formação de novas estrelas numa galáxia.

A estrela Wolf-Rayet 124

A estrela observada pelo James Webb Space Telescope possui cerca de 30 vezes a massa do Sol e já libertou mais de 10 vezes a massa do Sol só em material que forma as cascas à sua volta. Está a 15 mil anos-luz de distância de nós.

A observação em infravermelho possibilitou observar as camadas da estrelas e a parte mais interna dela para perceber melhor como acontece o processo.

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Além disso, entender a Wolf-Rayet 124 também ajuda a perceber como ocorreu o processo de morte das primeiras estrelas do Universo. As primeiras estrelas eram tão massivas quanto ela e possivelmente tiveram finais parecidos.

Porque é tão raro observar estrelas deste tipo?

As estrelas Wolf-Rayet são raras principalmente porque foram originadas a partir de estrelas muito massivas. Estrelas muito massivas vivem muito pouco na escala astronómica, então por si só, já são objetos de difícil observação.

Outro ponto é que esta fase representa apenas um breve momento na história de uma estrela.

Uma fase Wolf-Rayet é uma fase breve de objetos consideravelmente raros no Universo.

Isto torna-as difíceis de observar, principalmente num detalhe como o do James Webb Space Telescope.

O que acontecerá após a morte de Wolf-Rayet 124?

O futuro de uma estrela pode ser um dos três objetos compactos: anãs brancas, estrelas de neutrões e buracos negros. Estrelas pouco massivas, como o Sol, vão tornar-se anãs brancas quando chegarem ao final das suas vidas.

Mas estrelas massivas podem tornar-se estrelas de neutrões ou buracos negros. É difícil prever com certeza qual será o futuro que aguarda visto que depende da massa e da metalicidade de uma estrela.

Os astrónomos acreditam que a Wolf-Rayet 124 tornar-se-á um buraco negro estelar no fim, por causa da sua massa alta. Outros já levantaram a hipótese de que ela se possa transformar numa estrela de neutrões.

O interessante é que estamos a observar os momentos antes da formação de um dos objetos mais misteriosos do Universo, seja ele um buraco negro ou uma estrela de neutrões.