Uma estrela moribunda cercada de gás assume a aparência de um rosto de leão nas novas imagens do telescópio espacial James Webb. Por trás dessa forma espetacular, as observações infravermelhas de NGC 2392 revelam sobretudo pequenos aglomerados de poeira, vários invólucros de gás e os efeitos da radiação produzida pelo remanescente muito quente da estrela central.
NGC 2392 é uma nebulosa planetária. Apesar do nome, ela não tem nenhuma relação com um planeta. Trata-se de matéria ejetada por uma estrela que chegou ao fim de sua existência. A estrela expulsou gradualmente suas camadas externas, que hoje formam as estruturas visíveis ao redor de seu centro.
O telescópio espacial James Webb fotografou a nebulosa planetária NGC 2392, conhecida como nebulosa do Leão, graças aos instrumentos NIRCam e MIRI.
Os restos da estrela central estão na origem da estrutura da nebulosa, especialmente de uma « juba » de gás e poeira ionizados em forma de cabeça de leão.
Imagem: NASA, ESA, CSA, STScI; Processamento da imagem: Alyssa Pagan (STScI)
Esse centro agora contém uma anã branca, o remanescente muito denso e quente da antiga estrela. Sua radiação fornece energia ao gás circundante. Ela modifica a matéria expelida ao longo de vários milhares de anos e contribui para produzir as diferentes zonas visíveis na nebulosa. James Webb observa essa matéria no infravermelho, uma luz invisível aos nossos olhos.
Essa capacidade complementa as imagens feitas em luz visível pelo telescópio Hubble. As grandes formas gerais continuam reconhecíveis, mas o infravermelho revela outros detalhes. A câmera NIRCam observa principalmente no infravermelho próximo. O instrumento MIRI observa comprimentos de onda maiores, particularmente úteis para distinguir certas poeiras e estruturas de gás.
As novas observações mostram, especialmente, numerosos pequenos aglomerados espalhados pela região que evoca a juba do leão. A matéria, portanto, não está disposta em um simples invólucro regular. Ela forma filamentos, zonas mais densas e várias conchas criadas durante os episódios sucessivos de perda de matéria da estrela.
Para compreender essa aparência, é preciso imaginar uma estrela que não perde todo o seu invólucro de uma só vez. Suas pulsações e seus ventos projetam matéria em diferentes períodos e a diferentes velocidades. As camadas mais recentes podem então encontrar materiais expelidos anteriormente. A radiação da anã branca também atua sobre esse gás.
Essas imagens permitem, portanto, estudar a história da nebulosa em sua estrutura atual. Os diferentes invólucros conservam vestígios das fases atravessadas pela estrela. Para os astrônomos, sua forma, composição e temperatura ajudam a reconstruir como uma estrela com massa comparável à do Sol termina gradualmente sua vida.
As observações de NGC 2392 agora devem ser comparadas de acordo com seus diferentes comprimentos de onda. Ao confrontar os dados da NIRCam e do MIRI com as observações antigas do Hubble, os astrônomos podem separar com mais precisão a poeira e o gás ionizado, isto é, o gás cujos átomos perderam elétrons sob o efeito da radiação energética da estrela central.