Imagem inédita do Telescópio Espacial James Webb expõe uma ‘dança’ de poeira que se repete a cada 25 anos e registra 700 anos de encontros estelares
Uma nova observação do Telescópio Espacial James Webb, o JWST, revelou uma visão rara e detalhada de Apep, um sistema estelar triplo na Via Láctea que abriga duas estrelas Wolf-Rayet. Em torno desse trio extremo, o Webb identificou estruturas espirais concêntricas de poeira rica em carbono, registrando um histórico de encontros que se estende por cerca de 700 anos.
O trabalho, publicado na última quarta-feira (19) no The Astrophysical Journal, combina a sensibilidade do instrumento de infravermelho médio do Telescópio Espacial James Webb com anos de observações feitas em solo, refinando a compreensão das órbitas e da física por trás desses ventos estelares colossais.
Apep, um laboratório natural de ventos estelares extremos
Batizado em referência ao deus egípcio do caos, Apep reúne estrelas de vida curta, muito massivas e quentes, cuja evolução aponta para um fim violento em supernovas. O que torna o sistema extraordinário é o par de estrelas Wolf-Rayet que orbita em torno de um centro comum. Esses astros são raríssimos, instáveis e ejetam ventos de partículas a velocidades tremendas, alimentando a formação de poeira.
Estimativas citadas pelo estudo indicam uma população ínfima desse tipo na nossa galáxia, com apenas cerca de 1.000 exemplares em meio a mais de 100 bilhões de estrelas. Em Apep, o par Wolf-Rayet completa sua órbita a cada 190 anos, e em cada aproximação significativa, a colisão dos ventos gera aglomerados densos de poeira que se propagam para fora. O resultado é uma sequência de “braços” que, segundo os pesquisadores, são ejetados a cada 25 anos, marcando no espaço o ritmo dessa interação.
Para Ryan White, da Universidade Macquarie, na Austrália, a configuração é excepcional: “Este é um sistema único, com um período orbital incrivelmente raro”. Na literatura, sistemas binários Wolf-Rayet com poeira costumam ter órbitas curtas, o que realça a singularidade de Apep e ajuda a explicar a morfologia ampla e detalhada das conchas detectadas agora.
O que o Telescópio Espacial James Webb enxergou além do óbvio
Observações prévias, em 2018, feitas por um telescópio no Chile, haviam revelado apenas a espiral interna mais brilhante. Com a visão em infravermelho médio do Telescópio Espacial James Webb, a cena completa veio à tona, incluindo múltiplas camadas concêntricas de poeira, um verdadeiro arquivo dos encontros repetidos entre as estrelas.
A nitidez surpreendente foi descrita por Yinuo Han, do Instituto de Tecnologia da Califórnia: “Observar as novas imagens do Webb foi como entrar em um quarto escuro e acender a luz — tudo ficou visível”. Em seguida, Han reforça a magnitude do fenômeno: “Há poeira por toda parte… e o telescópio mostra que a maior parte foi expelida em estruturas repetitivas e previsíveis.” Essas estruturas, iluminadas pela sensibilidade do JWST, ajudam a calibrar modelos de vento estelar, fluxo de massa e formação de poeira em ambientes extremos.
As espirais de poeira também fornecem um “relógio” natural, permitindo estimar o intervalo entre os eventos de ejeção, a velocidade de expansão e, por consequência, aspectos da dinâmica orbital. Isso melhora o entendimento não apenas de Apep, mas de como Wolf-Rayet moldam o meio interestelar na Via Láctea.
A terceira estrela, a cavidade em forma de funil e um fim explosivo
Ao combinar o novo retrato do Telescópio Espacial James Webb com séries temporais de observações terrestres, os astrônomos confirmaram a presença de uma terceira estrela no sistema, uma supergigante ainda mais massiva do que o par Wolf-Rayet. Sua gravidade interage com os ventos e a poeira, esculpindo uma cavidade nas conchas que, nas imagens do Webb, se assemelha a um funil. Esse detalhe geométrico ajuda a distinguir as contribuições dinâmicas de cada componente e a explicar por que algumas conchas parecem mais densas ou assimétricas.
O quadro evolutivo, porém, é sombrio. De acordo com a análise, as três estrelas tendem a encerrar seus ciclos em explosões de supernova. As duas Wolf-Rayet têm potencial de produzir rajadas de raios gama, entre os eventos mais energéticos do Universo, deixando como remanescentes buracos negros. Em um cenário plausível, o sistema pode se tornar um “cemitério cósmico”, no qual buracos negros orbitarão uma estrela de nêutrons remanescente, herança direta de séculos de interações e perda de massa.
Além do impacto científico, as imagens, processadas com apoio de equipes do STScI e agências como NASA, ESA e CSA, reforçam o papel do Telescópio Espacial James Webb como instrumento privilegiado para desvendar padrões ocultos em ambientes turbulentos. Em Apep, cada camada de poeira funciona como um registro de tempo, uma assinatura das marés gravitacionais e dos ventos supersônicos que, juntos, compõem uma coreografia cósmica rara na Via Láctea.
Com a resolução e a sensibilidade do JWST, os pesquisadores ganharam um laboratório natural para refinar teorias sobre formação de poeira, taxas de perda de massa e a preparação de estrelas massivas para seus atos finais. Cada nova órbita, a cada 190 anos, e cada novo braço de poeira, a cada 25 anos, prometem ampliar esse arquivo, oferecendo pistas valiosas sobre como a física extrema esculpe o destino de sistemas estelares no limiar entre a ordem e o caos.