O telescópio espacial James-Webb mediu a poeira de 11 supernovas próximas, entre aproximadamente um e sete anos após a explosão de suas estrelas.
Essas explosões marcam o fim de algumas estrelas massivas. Depois do evento, a matéria expelida esfria e pode formar minúsculos grãos sólidos. Essa poeira cósmica passa então a fazer parte da matéria disponível para formar novas estrelas, planetas e outros objetos. Mas a quantidade produzida logo após uma supernova ainda é pouco conhecida.
Duas supernovas empoeiradas observadas pelo instrumento MIRI do telescópio James-Webb.
Fonte: ESA/Webb
Os astrônomos utilizaram o MIRI, instrumento do James-Webb sensível ao infravermelho médio. Esses comprimentos de onda permitem detectar o calor emitido por poeiras difíceis de observar na luz visível. A equipe estudou 11 supernovas do tipo IIP, uma família de explosões provenientes de estrelas massivas cujo brilho permanece relativamente estável durante várias semanas após o máximo.
As observações reconstituem uma evolução conforme a idade. Por volta de 400 dias após a explosão, os pesquisadores detectam uma emissão quente correspondente a aproximadamente 1.227 °C. Entre cerca de 600 e 2.500 dias, outros sinais se tornam marcantes. As poeiras mais frias medidas estão então entre aproximadamente -153 °C e -23 °C.
As quantidades deduzidas variam de aproximadamente 0,0001 a 0,01 vez a massa do Sol. Mesmo o valor mais alto continua modesto diante de uma questão evidente: como as galáxias jovens observadas muito longe no Universo conseguiram acumular tanta poeira tão rapidamente? As supernovas foram consideradas durante muito tempo uma possível fonte.
No entanto, nesta amostra, as quantidades presentes entre um e sete anos após a explosão não são suficientes para explicar diretamente a poeira das galáxias típicas observadas muito cedo na história cósmica. Isso não significa que as supernovas desempenhem um papel insignificante. Elas poderiam fornecer pequenos grãos que depois crescem ao acumular matéria no espaço interestelar.
O estudo não encontrou uma relação estatisticamente clara entre a massa de poeira e várias propriedades da explosão, incluindo seu brilho máximo ou sua energia. Por outro lado, algumas supernovas que mostram cedo sinais de matéria densa ao redor da estrela estão entre os objetos mais ricos em poeira da amostra.
A equipe pretende, portanto, contar com observações que cubram mais anos para acompanhar o crescimento desses grãos por um período mais longo. A amostra atual termina aproximadamente sete anos após a explosão. A quantidade de poeira ainda pode evoluir muito depois desse período, algo que futuras medições infravermelhas permitirão testar.