Descoberta mostra que poeira cósmica de estrelas Wolf‑Rayet persiste por séculos

Uma equipe liderada pelo dr. Noel Richardson, da Universidade Aeronáutica Embry‑Riddle, trouxe nova luz ao estudo da poeira cósmica ao revelar que sofisticadas conchas de partículas formadas em torno de estrelas Wolf‑Rayet (sistemas binários massivos) não se dispersam rapidamente, mas podem sobreviver e se propagar por centenas de anos no meio interestelar — com implicações importantes para nossa compreensão da formação de estrelas, planetas e, potencialmente, vida.

Utilizando o poder do Telescópio Espacial James Webb e seu instrumento MIRI (Mid‑InfraRed Imager), Richardson e seus alunos captaram imagens em infravermelho de cinco sistemas Wolf‑Rayet: o bem estudado WR‑140 — com seus impressionantes 17 anéis concêntricos de poeira, datados de ao menos 140 anos — e mais quatro novos, observados pela primeira vez em detalhe em 2024. As estruturas surgem quando os intensos ventos estelares carregados de carbono colidem entre si a cada passagem orbital, condensando poeira em espirais visíveis por longos períodos.

Richardson afirmou que esperava rastrear talvez cinco conchas, mas foram identificadas até 17, revelando uma produção persistente de poeira por múltiplos ciclos orbitais — uma confirmação de que esses sistemas são “fábricas de poeira” verdadeiramente duráveis. O estudo demonstrou que essa poeira viaja em velocidade comparável à do vento estelar e pode permanecer unida ao núcleo do sistema por mais de 300 anos antes de se dispersar no meio interestelar.

Além de quantificar a longevidade, a pesquisa também capturou estruturas curiosas ao redor de WR‑48a, sugerindo clumps de poeira moldados por ablação e efeitos de fotodissociação, comparáveis às nebulosas protoplanetárias (“proplyds”). Essa descoberta revela que a formação de poeira nesses sistemas é complexa, dinâmica e com impacto direto no aporte de carbono na galáxia.

A relevância científica desse achado é dupla: confirma que bióxido de carbono estelar e material orgânico criado em Wolf‑Rayet são incorporados ao meio galáctico por longos períodos, enriquecendo nuvens moleculares que eventualmente formarão futuras estrelas e planetas. Assim, esses sistemas são componentes ativos e duradouros do ciclo de reciclagem cósmico.

Com apoio também de colaboradores do NSF NOIRLab (como o dr. Ryan Lau, que estudou WR‑140), o time de Richardson combina observações do JWST com dados previos do telescópio terrestre CHARA para mapear órbitas, trajetórias de poeira e composição dos ventos estelares.

Esses resultados, descritos em artigo publicado em The Astrophysical Journal e pré-publicado no arXiv, redefinem nossa noção sobre a eficiência e persistência da poeira estelar nos estágios finais de vida de estrelas massivas.

À medida que mais observações forem feitas — incluindo análises em micro-ondas e raios X —, os pesquisadores esperam refinar ainda mais as condições de formação e evolução da poeira, quantificar seu impacto na química do meio interestelar e revisitar modelos sobre a origem de elementos pesados e compostos orgânicos no universo.

Em resumo, este estudo confirma que sistemas Wolf‑Rayet não apenas produzem poeira, mas nutrem o cosmos com carbono e matéria complexa por séculos — um insight valioso para entender de onde vêm os blocos de construção de estrelas, planetas e, talvez, da vida.