Astrónomos testemunham como uma estrela morta devolve matéria ao Universo

Uma equipa internacional liderada pelo astrónomo Pieter van Dokkum, da Universidade de Yale encontra-se a estudar, a cerca de 650 anos-luz da Terra, a constelação de Aquário, considerada a Nebulosa da Hélice, uma das nebulosas planetárias mais estudadas.

De acordo com estes investigadores, a sua aparência resulta das camadas exteriores de uma estrela semelhante ao Sol, expelidas para o espaço após a sua morte. Estes conseguiram observar uma fase particularmente difícil de detetar, o momento em que esse material estelar deixa de formar estruturas compactas e começa a misturar-se com o gás extremamente ténue que preenche o espaço entre as estrelas.

A descoberta surgiu através do MOTHRA, um novo sistema de observação concebido para detetar estruturas astronómicas extremamente ténues. Embora ainda esteja em construção, o instrumento revelou na periferia da Nebulosa da Hélice uma rede de estruturas que tinha passado despercebida em observações anteriores.

Ondas provocadas por restos de uma estrela

Nesta investigação, publicada na revista Nature, os investigadores identificaram 22 arcos completos ou parciais, conhecidos como bow shocks, ondas de choque semelhantes às que se formam diante de um barco em movimento.

Neste caso, porém, não existe qualquer barco, sendo os responsáveis pelas ondas pequenos aglomerados de material expelido pela estrela morta, que se deslocam rapidamente através do meio interestelar.

À medida que estes fragmentos avançam, comprimem o gás à sua frente. Essa interação produz ondas de choque que fazem o gás emitir luz, tornando visível uma parte do material que, de outra forma, seria praticamente impossível de observar.

As imagens revelaram ainda uma pista fundamental, os arcos não apresentam todos o mesmo aspeto. Mais próximos da estrela central, são maiores, estreitos e bem definidos. À medida que se afastam, tornam-se menores, difusos e fragmentados.

Para os astrónomos, esta transformação funciona como um registo da destruição progressiva dos fragmentos.

Cerca de 10 mil anos desaparecerem

A análise sugere que estes aglomerados conseguem permanecer relativamente coesos durante aproximadamente 10 mil anos depois de ficarem expostos ao meio interestelar. Ao longo desse período, a interação com o gás envolvente vai desgastando os fragmentos, até que o material se dispersa e se mistura com o espaço entre as estrelas.

É precisamente esta passagem de matéria que ainda pode ser reconhecida como proveniente de uma estrela para gás difuso no meio interestelar, que os cientistas procuravam observar.

O fenómeno é importante porque as estrelas não são apenas objetos que nascem, evoluem e morrem. Ao longo da sua existência, transformam elementos químicos e, no final, devolvem parte da sua matéria ao espaço. Esse material pode posteriormente integrar novas nuvens de gás, estrelas e sistemas planetários.

Uma antevisão do futuro do Sol

A Nebulosa da Hélice oferece também uma espécie de janela para o futuro distante do nosso próprio Sistema Solar.

O Sol não terá exatamente a mesma evolução que a estrela que originou a nebulosa, mas deverá seguir um percurso semelhante, ou seja, depois de esgotar o combustível no seu núcleo, expandir-se-á e perderá as suas camadas exteriores, deixando para trás uma anã branca. O material libertado acabará por se dispersar no meio interestelar.

Isso significa que os átomos que hoje fazem parte do Sol serão, num futuro extremamente distante, devolvidos à galáxia, tal como aconteceu anteriormente com matéria proveniente de outras estrelas e que acabou por integrar a nuvem da qual nasceram o Sol, a Terra e os restantes corpos do Sistema Solar.

Um novo olhar sobre o Universo invisível

A descoberta demonstra também o potencial do MOTHRA. O sistema utiliza múltiplas lentes e foi desenvolvido para captar luz bastante fraca, permitindo estudar estruturas que escapam aos telescópios convencionais.

O instrumento ainda não está concluído, mas os resultados obtidos na Nebulosa da Hélice mostram o que poderá ser possível observar no futuro. Quando estiver totalmente operacional, deverá permitir investigar outras regiões de brilho muito ténue e revelar detalhes sobre a forma como a matéria se distribui e evolui no Universo.

A Nebulosa da Hélice deixa, assim, de ser apenas uma imagem impressionante da morte de uma estrela. Torna-se também um retrato de continuidade, uma estrela morre, mas a sua matéria não desaparece, ela é transformada, dispersa e devolvida à galáxia, onde poderá um dia fazer parte de algo completamente novo.