🕷️ A aranha cósmica como nunca foi vista com James Webb

A Nebulosa da Aranha Vermelha revela seus segredos mais íntimos graças ao telescópio espacial James Webb. Esta estrutura cósmica surpreendente, fotografada com uma precisão sem precedentes, revela detalhes que até então escapavam aos astrônomos e nos ajuda a entender os últimos instantes das estrelas semelhantes ao nosso Sol.

A imagem capturada pelo instrumento NIRCam mostra uma nebulosa planetária cuja estrela central está oculta por uma nuvem rosada de poeiras. Uma intensa luz vermelha emana desta região, iluminando os materiais circundantes. Duas grandes alças azuladas, constituídas por finas cristas de gás molecular, estendem-se diagonalmente desde o centro até as bordas da imagem. Milhares de estrelas brancas pontilham o fundo, visíveis através das camadas de poeira mais tênues.


As nebulosas planetárias como esta se formam quando estrelas ordinárias chegam ao término de sua existência. Após se transformarem em gigantes vermelhas, estes astros expelem suas camadas externas no espaço, revelando seu núcleo extremamente quente. A radiação ultravioleta emitida pela estrela central ioniza a matéria ejetada, provocando sua luminescência. Esta fase espetacular da vida estelar dura apenas algumas dezenas de milhares de anos, o que a torna um fenômeno relativamente efêmero na escala cósmica.

A estrela central da nebulosa aparece mais brilhante que as redes de gás e poeira que a rodeiam. As observações no domínio óptico, como as realizadas por Hubble, mostravam uma estrela fraca e azul, mas a visão infravermelha de Webb revela um envelope de poeira quente que envolve o astro principal. Esta poeira provavelmente orbita ao redor da estrela em forma de disco, explicando a aparência avermelhada captada pelos instrumentos sensíveis aos comprimentos de onda infravermelhos.

Os lóbulos estendidos da nebulosa, que formam as "patas" da aranha cósmica, estão agora visíveis em sua totalidade. Estas estruturas azuis, que se estendem por aproximadamente três anos-luz cada uma, são delimitadas pela luz emitida por moléculas de hidrogênio. O gás escapando do centro da nebulosa inflou estas bolhas massivas ao longo de milhares de anos, criando estas formas fechadas que ocupam todo o campo de visão do instrumento NIRCam.

Novas observações revelam também a presença de jatos de gás ativos emanando do coração da nebulosa. Uma estrutura em forma de "S" alongada, de cor púrpura, marca o local onde um jato rápido emergiu perto da estrela central e colidiu com a matéria previamente expelida. Esta interação contribuiu para esculpir a estrutura ondulada que observamos hoje, moldando progressivamente a aparência característica desta nebulosa planetária.

A formação das nebulosas planetárias

As nebulosas planetárias representam uma das fases finais da evolução estelar para estrelas de massa média, como nosso Sol. Quando estes astros esgotam seu combustível nuclear, seu equilíbrio interno é rompido, provocando uma expansão espetacular de suas camadas externas.

Esta transformação as leva ao estágio de gigante vermelha, onde seu diâmetro pode aumentar várias centenas de vezes. Durante esta fase, a estrela se torna instável e começa a perder massivamente sua matéria no espaço interestelar, criando um vento estelar particularmente intenso.

A ejeção das camadas externas revela progressivamente o núcleo quente da estrela, que se transforma em anã branca. Este resíduo estelar emite então uma radiação ultravioleta intensa que excita os átomos do gás circundante, provocando a luminescência característica das nebulosas planetárias.

A beleza destas estruturas cósmicas é efêmera, pois o gás disperso acaba se diluindo no espaço interestelar após apenas algumas dezenas de milhares de anos, enriquecendo o meio interestelar em elementos pesados sintetizados pela estrela.

A importância da observação infravermelha

A observação no infravermelho permite perfurar véus cósmicos que permanecem opacos no domínio visível. As poeiras interestelares, que absorvem e difundem a luz visível, tornam-se parcialmente transparentes aos comprimentos de onda infravermelhos mais longos.

Esta propriedade física explica por que o telescópio James Webb pode revelar detalhes ocultos aos instrumentos ópticos como Hubble. As regiões de formação de estrelas, os discos protoplanetários e os corações das nebulosas, frequentemente obscurecidos pela poeira, tornam-se acessíveis à observação infravermelha.

Os objetos frios no Universo, como as poeiras a algumas dezenas de graus acima do zero absoluto, emitem principalmente no infravermelho. Ao captar esta radiação térmica, os astrônomos podem estudar a temperatura, a composição e a distribuição dos materiais frios no espaço.

A capacidade de Webb de detectar a luz infravermelha com uma sensibilidade excepcional abre uma nova janela para o Universo, permitindo explorar fenômenos até então invisíveis e recuar mais longe no tempo cósmico para observar as primeiras gerações de estrelas e galáxias.