A cerca de 650 anos-luz de nós, astrônomos detectaram 22 arcos muito fracos ao redor da Nebulosa da Hélice. Essas formas denunciam fragmentos de matéria estelar que estão desaparecendo no espaço ao redor. Seu aspecto permite até estimar quanto tempo dura essa fase, que até então era difícil de observar diretamente.
A Nebulosa da Hélice provém de uma estrela que chegou ao fim de sua vida, comparável ao Sol em termos de evolução geral. Ela expeliu grande parte de suas camadas externas, deixando no centro um pequeno núcleo muito quente, uma anã branca. O gás expelido forma o que os astrônomos chamam de nebulosa planetária, sem relação com um planeta.
Imagem MOTHRA Hα da Nebulosa da Hélice.
Os novos arcos foram detectados graças ao MOTHRA, no Chile. O instrumento observa, entre outras coisas, a luz emitida pelo hidrogênio. Na parte oriental da nebulosa, os pesquisadores identificaram pelo menos 22 arcos completos ou parciais. A maioria nunca havia sido descrita, pois essa matéria difusa brilha muito pouco.
Para entender sua origem, é preciso observar o movimento do conjunto. A anã branca se desloca em relação ao gás presente entre as estrelas a cerca de 36 km/s. As antigas camadas ejetadas também continuam se expandindo, a cerca de 20 km/s, segundo o estudo. No lado leste, o encontro entre elas se torna rápido o suficiente para produzir choques.
Cada fragmento denso age então como um obstáculo em uma corrente de gás. À sua frente, a matéria se comprime e forma um arco, comparável à onda curva diante de um barco. Em geral, os pesquisadores não veem nenhum objeto luminoso no centro desses arcos. O fragmento responsável pode, portanto, permanecer frio, escuro e difícil de detectar diretamente.
Outro indício aparece quando nos afastamos da estrela central. Os arcos próximos são grandes, finos e bem definidos. Mais distantes, tornam-se pequenos, difusos e irregulares. A distância característica entre o suposto fragmento e a frente de choque diminui por um fator de cerca de 30 entre 0,4 e 1,4 parsecs da estrela.
Essa progressão corresponde a fragmentos que perdem gradualmente sua matéria. O gás ao redor os desacelera, erode-os e depois mistura seus restos ao meio interestelar. Usando sua posição como uma cronologia de sua viagem, os autores estimam que seu processo de desintegração dura cerca de 10 mil anos. Essa medição fornece uma referência direta sobre a velocidade da reciclagem da matéria estelar.
Essa reciclagem abastece as galáxias com gás, poeira e elementos produzidos ao longo da vida das estrelas. Os modelos numéricos frequentemente precisam representar essa mistura sem conseguir acompanhar cada fragmento separadamente. As observações da Hélice agora fornecem uma duração medida para essa etapa. O MOTHRA ainda estava parcialmente montado durante essas observações, o que abre a possibilidade de buscar estruturas ainda mais fracas com o instrumento concluído.