Nebulosa do Leão: a NASA capta, com detalhes in��ditos, a agonia da morte de uma estrela

O telescópio espacial James Webb voltou a observar a Nebulosa do Leão e revelou estruturas de poeira e gás ionizado que permitem compreender melhor os últimos capítulos da vida de uma estrela.

Os restos da estrela central são os responsáveis pela estrutura da nebulosa, que inclui uma bolha de gás ionizado com a forma de uma cara de leão e uma "juba" de poeira. Crédito: NASA, ESA, CSA, STScI
Os restos da estrela central são os responsáveis pela estrutura da nebulosa, que inclui uma bolha de gás ionizado com a forma de uma cara de leão e uma "juba" de poeira. Crédito: NASA, ESA, CSA, STScI

A alguns milhares de anos-luz da Terra, uma estrela moribunda continua a transformar lentamente o seu entorno. Agora, o telescópio espacial James Webb da NASA conseguiu captar a Nebulosa do Leão, oficialmente conhecida como NGC 2392, com um nível de detalhe que permite apreciar estruturas que, até há pouco tempo, permaneciam ocultas.

A nebulosa já tinha sido observada pelo telescópio espacial Hubble no ano 2000. Aquela imagem, obtida em luz visível, revelou pela primeira vez com clareza a forma peculiar que lembra o rosto de um leão, acompanhada por uma espécie de juba formada por estruturas difusas semelhantes a caudas de cometas.

Mais de duas décadas depois, o Webb voltou a apontar para este objeto utilizando a sua visão infravermelha. As observações foram realizadas com dois dos seus instrumentos, a câmara NIRCam e o instrumento MIRI, e permitem explorar com maior precisão a complexa interação entre o gás, o pó e os restos da estrela central.

À primeira vista, a estrutura geral pode parecer semelhante à registada pelo Hubble. No entanto, a observação no infravermelho revela uma grande quantidade de detalhes. Entre eles, surgem pequenos aglomerados compactos de poeira e extensas regiões de gás ionizado que ajudam a reconstruir a evolução da nebulosa.

A morte de uma estrela esculpiu a nebulosa

A origem desta estrutura espetacular encontra-se precisamente no centro do "rosto": os restos extremamente quentes de uma estrela que chegou ao fim da sua vida.

Ao contrário das estrelas muito massivas, que terminam as suas vidas através de violentas explosões de supernova, as estrelas de menor massa seguem um caminho diferente. Quando já não conseguem manter as reações nucleares que as sustentam, começam a tornar-se instáveis e a pulsar.

Durante esta fase, expelem progressivamente as suas camadas exteriores. O material libertado acumula-se em torno do núcleo e forma uma envoltória de gás e poeira a que os astrónomos chamam nebulosa planetária.

A imagem no infravermelho médio da nebulosa planetária NGC 2392 destaca as diversas estruturas de poeira. Parte da poeira está a ser destruída pela radiação da estrela central moribunda, enquanto alguns filamentos de poeira conseguem sobreviver. Crédito: NASA, ESA, CSA, STScI;
A imagem no infravermelho médio da nebulosa planetária NGC 2392 destaca as diversas estruturas de poeira. Parte da poeira está a ser destruída pela radiação da estrela central moribunda, enquanto alguns filamentos de poeira conseguem sobreviver. Crédito: NASA, ESA, CSA, STScI;

A radiação da estrela moribunda continua a interagir com esse material e a impulsioná-lo para o espaço. Ao mesmo tempo, o núcleo estelar fica exposto e transforma-se numa anã branca, extremamente quente e densa.

Na NGC 2392, essa anã branca funciona como uma espécie de motor central. A sua intensa radiação está a ionizar o gás que a rodeia e a formar uma enorme bolha que, com o passar do tempo, se expande e destrói parte do pó que encontra no seu caminho.

Uma "juba" formada por poeira

Um dos detalhes mais marcantes das imagens do James Webb é precisamente a estrutura que confere à nebulosa a sua aparência leonina.

A chamada "juba" corresponde ao interior de uma camada de poeira iluminada pela radiação da anã branca. No seu interior, observam-se pequenos aglomerados de material que lembram caudas de cometas.

Estes fragmentos de poeira são particularmente interessantes porque alguns conseguiram sobreviver à intensa radiação proveniente do núcleo estelar. Ao fazê-lo, atuam como pequenas estruturas protetoras que permitem que o material situado atrás delas permaneça relativamente intacto.

A complexa disposição de anéis e camadas de gás também levanta questões. Os astrónomos ainda tentam compreender por que razão as nebulosas planetárias desenvolvem estruturas tão complexas durante as fases finais da evolução das suas estrelas progenitoras.

Um espetáculo cósmico com data de validade

A imagem obtida pelo Webb oferece uma espécie de fotografia congelada de um processo que continua a ocorrer. O gás e o pó da NGC 2392 continuam a afastar-se do núcleo estelar, enquanto a radiação da anã branca altera continuamente a nebulosa.

Mas esta paisagem cósmica não será permanente. Os astrónomos estimam que a Nebulosa do Leão acabará por se dispersar dentro de cerca de 10 000 anos. Embora possa parecer uma eternidade da perspetiva humana, trata-se de um período extremamente curto à escala astronómica.

As novas observações do James Webb permitem, assim, estudar em pormenor uma das etapas finais da evolução de uma estrela e observar como a sua morte transforma o espaço que a rodeia. Ao mesmo tempo, lembram-nos que mesmo as estruturas mais espetaculares do universo são fenómenos dinâmicos, destinados a mudar e, por fim, a desaparecer.