Astrônomos investigam nuvem metálica misteriosa e revelam novos detalhes sobre o fim da vida estelar

Uma equipe de pesquisadores que investigava o escurecimento dramático de uma estrela acabou descobrindo uma vasta nuvem de poeira e gás com cerca de 200 milhões de quilômetros de largura. O que exatamente causou a formação dessa estrutura, bem como a natureza do objeto que a hospeda, permanece uma incógnita. Entre setembro de 2024 e maio de 2025, a estrela J0705+0612, semelhante ao Sol, tornou-se 40 vezes menos brilhante. O fenômeno foi detalhado em um estudo publicado hoje no The Astronomical Journal, identificando o responsável como uma nuvem gigante em órbita lenta.

Nadia Zakamska, professora de astrofísica da Universidade Johns Hopkins e coautora do estudo, ressaltou a estranheza do evento em um comunicado do NOIRLab: “Estrelas como o Sol não deixam de brilhar simplesmente sem motivo, portanto, eventos de escurecimento dramático como este são extremamente raros”.

Um terceiro corpo oculto no sistema

Ao integrar observações telescópicas com dados de arquivo da estrela, Zakamska e seus colegas concluíram que a nuvem de poeira e gás obscureceu a estrela temporariamente. Segundo as estimativas, a distância entre essa estrutura e a estrela é de aproximadamente 2 bilhões de quilômetros. Localizada a 3.000 anos-luz da Terra, J0705+0612 parece não estar sozinha nessa dança cósmica.

Há indícios de um “terceiro ator” misterioso: um vínculo gravitacional parece ligar a nuvem a outro corpo na borda do sistema planetário da estrela. Os pesquisadores ainda não identificaram o que é esse corpo, mas ele orbita a J0705+0612 e precisa ter massa suficiente para impedir que a nuvem se desintegre. As descobertas sugerem que ele deve possuir, no mínimo, a massa de alguns Júpiteres. As candidatas potenciais variam de um exoplaneta muito grande e uma anã marrom até uma estrela de massa muito baixa.

Se o corpo for uma estrela, a nuvem seria um disco “circunsecundário” — uma espécie de frisbee de detritos orbitando o companheiro menos massivo em um sistema binário. Caso seja um planeta, estaríamos observando um disco circunplanetário. De qualquer forma, é raro observar uma estrela sendo obscurecida diretamente pelo disco de um objeto secundário.

Ventos de “metais” pesados

A análise espectroscópica trouxe surpresas ainda maiores. “Quando comecei a observar a ocultação, esperava revelar algo sobre a composição química da nuvem, já que nenhuma medição desse tipo havia sido feita antes. Mas o resultado superou todas as minhas expectativas”, afirma Zakamska. A equipe detectou uma série de metais na nuvem — para os astrônomos, “metais” são quaisquer elementos mais pesados que o hélio.

Utilizando o instrumento GHOST (Gemini High-resolution Optical SpecTrograph), eles registraram diretamente o movimento tridimensional do gás, revelando um ambiente dinâmico com ventos de metais gasosos, como cálcio e ferro. A sensibilidade do GHOST permitiu não apenas detectar o gás, mas medir como ele se move, algo inédito em sistemas desse tipo. As medições confirmaram que a estrela e a nuvem se movem independentemente, reforçando a teoria de que o objeto obscurecedor é um disco pertencente a outro corpo na periferia do sistema estelar.

O destino inevitável das estrelas semelhantes ao Sol

Enquanto sistemas como o J0705+0612 apresentam mistérios em tempo real, os astrônomos também olham para fora, através da galáxia, para examinar estrelas semelhantes ao Sol em seus estágios finais de evolução. Isso nos permite entender o que acontecerá com o nosso próprio Sistema Solar. Nada dura para sempre, nem mesmo o hidrogênio de uma estrela. Eventualmente, elas esgotam seu combustível e deixam a sequência principal. Estrelas com massas similares à do Sol primeiro incham e ficam vermelhas, para depois expelir suas camadas externas.

É nessa fase que a “diversão” recomeça. A estrela, outrora grandiosa, ilumina esses gases e os ioniza, criando uma das exibições mais belas da natureza: uma nebulosa planetária. A Nebulosa de Hélice é uma das mais próximas da Terra, situada a cerca de 650 anos-luz na constelação de Aquário, e é adorada por astrônomos amadores e astrofotógrafos. Sua aparência de um olho gigante lhe rendeu o apelido brincalhão de “Olho de Sauron”.

Muitos reconhecem a Hélice pelo famoso retrato feito pelo Hubble, resultado de uma campanha de nove órbitas organizada por uma equipe de voluntários. Essa imagem composta, que contou com a ajuda da Câmera Mosaico no telescópio de 0,9 metros da National Science Foundation no Observatório Nacional de Kitt Peak, ilustra o fascínio que essa nebulosa exerce sobre as pessoas. O Telescópio Espacial Spitzer da NASA também já a registrou em infravermelho, mas agora há uma nova referência tecnológica em cena: o Telescópio Espacial James Webb (JWST).

Detalhes profundos revelados pelo James Webb

A imagem do JWST é mais do que apenas visualmente deslumbrante; cada cor conta uma história sobre a física da nebulosa. O azul representa o gás mais quente, energizado pela radiação UV da anã branca remanescente no centro. Nessas regiões azuladas, o hidrogênio é atômico. À medida que nos afastamos, as coisas esfriam: nas regiões amarelas, os átomos de hidrogênio se combinam em moléculas (H2), e nas regiões avermelhadas, ainda mais frias, a poeira começa a se formar.

O telescópio capturou detalhes impressionantes sobre a dinâmica do gás. O poderoso vento estelar e a radiação da estrela moribunda estão soprando o gás circundante das camadas externas expelidas. No entanto, existem nós de material mais denso que resistem a esse ataque. Chamados de glóbulos ou “nós cometários”, eles parecem cometas deixando rastros de poeira e vapor enquanto viajam pelo espaço.

A Nebulosa de Hélice abriga cerca de 40.000 desses nós cometários. O dado mais impressionante é a escala: cada um desses nós é provavelmente maior que o nosso Sistema Solar inteiro, se medido até a órbita de Plutão, embora não sejam tão massivos. A “cabeça” de cada nó é bem iluminada e ionizada pela estrela central, enquanto uma cauda de gás menos energizado se arrasta atrás. Graças à sensibilidade do JWST, podemos agora mergulhar ainda mais fundo nesses detalhes, unindo o conhecimento sobre o nascimento de nuvens misteriosas, como a de J0705+0612, ao entendimento do destino final de toda a matéria estelar.