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JWST faz contagem regressiva para supernova a 15.000 anos-luz de distância

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A humanidade é compelida, ocasionalmente contra nosso melhor julgamento, a desafiar os limites estabelecidos e abrir novos caminhos. Nossa tecnologia e ambição superaram todas as cadeias de montanhas, desertos que parecem intransponíveis e oceanos sem fim. Caminharemos onde quer que seja possível fazê-lo. Vamos escalar qualquer coisa que precise ser. Criaremos uma máquina que pode fazer qualquer um dos dois, se não formos capazes de fazer nenhum dos dois. É assim que um animal que costumava esmagar rochas em cavernas pode viajar para as partes mais profundas do oceano, voar alto pelo céu e empurrar nossos foguetes através do véu celestial para que possamos ver a eternidade por nós mesmos. Naturalmente, quando as coisas não saem como planejado, nossa ambição também pode ser nossa ruína.

Durante uma jornada que durou anos até Proxima Centauri, a tripulação da Arca teve que aprender isso da maneira mais difícil. A estratégia deles é dormir durante a viagem e pousar em um planeta que orbita essa estrela chamado Proxima Centauri b. Proxima Centauri certamente tem algumas vantagens. É a estrela mais próxima de nós, junto com sua companheira binária Alpha Centauri, e possui um planeta que pode ser parecido com a Terra e está na zona habitável de sua estrela.

O problema é que a zona habitável em torno de uma estrela anã vermelha como Proxima Centauri está muito mais próxima do que o normal. Como resultado, o ano em Proxima Centauri b dura apenas 11 dias, tornando difícil planejar atividades ao ar livre para a próxima semana se você não souber em que estação estamos. A boa notícia é que, se conseguíssemos chegar lá e nos estabelecermos, poderíamos sobreviver por muito tempo. A vida útil estimada de Proxima Centauri é de cerca de quatro trilhões de anos, cerca de 400 vezes mais do que o nosso Sol.

Embora possa não ser a melhor estrela para se visitar ou mesmo morar ao lado, certamente não é a pior. Usando o Telescópio Espacial James Webb (JWST) da NASA, os astrônomos obtiveram recentemente uma visão rara de um dos tipos de estrelas mais perigosos e fascinantes: existem muitas estrelas que são muito menos hospitaleiras. uma estrela Wolf-Rayet

O QUE SÃO ESTRELAS WOLF-RAYET?

As estrelas Wolf-Rayet (normalmente chamadas de estrelas WR) são incrivelmente intrigantes, até onde podemos dizer. Dos muitos trilhões de estrelas visíveis no céu noturno, apenas algumas centenas foram encontradas até agora. Quando levamos em consideração algumas de suas características, sua raridade torna-se particularmente intrigante. Com massas de pelo menos 20 vezes a do Sol e temperaturas de superfície de mais de 50.000 Kelvin, as estrelas WR estão entre as estrelas mais quentes e brilhantes do universo. Em comparação, a temperatura da superfície do Sol é de aproximadamente 6.000 Kelvin. Embora não haja muitas estrelas do WR, elas estão praticamente implorando por atenção. Você pode pensar que isso significa que seria simples localizá-los, mas há uma boa razão pela qual raramente os vemos.

Para uma estrela como o Sol, as respostas de combinação estáveis podem continuar geralmente como planejado por bilhões de anos. Se você pretende criar planetas e permitir que a vida exista neles, você precisa garantir que a estrela-mãe, que é a nossa, tenha uma vida útil de pelo menos 10 bilhões de anos.

O tamanho relativamente pequeno de nossa estrela (cosmicamente falando) é uma das razões pelas quais ela viverá tanto tempo, contrariando o senso comum. A ideia de que a vida útil de uma estrela é inversamente proporcional à quantidade de combustível que consome e à sua massa é intuitiva. No entanto, o universo não tem consideração por nossas intuições. Na verdade, quanto mais massa uma estrela tem, maior é a gravidade trabalhando sobre ela e mais tensão interior existe. Isso indica que, apesar de ter muito mais material para trabalhar, as estrelas massivas queimam muito mais rapidamente. As estrelas mais massivas são como incêndios florestais, e nosso próprio Sol é como uma fogueira quente. Eles têm muito mais combustível, mas estão consumindo-o como se estivessem usando todo o tempo disponível.

R136a1 na Nebulosa da Tarântula, a estrela mais massiva que conhecemos, tem uma massa de cerca de 350 vezes a do Sol. Poderia ter sobrevivido por mais de 3 trilhões de anos se queimasse esse combustível na mesma proporção que o Sol, mas não era para isso. Devido à feroz taxa de fusão que ocorre dentro do R136a1, ele consumirá todo o seu combustível substancial em aproximadamente 4.400 anos. Mesmo que seja apenas um flash na panela, é um flash incrível!

As estrelas WR são tão raras por causa disso. Um estágio Wolf-Rayet só pode ocorrer no breve período imediatamente antes de uma estrela se tornar uma supernova e apenas em estrelas com massas superiores a 20 massas solares. Eles são difíceis de detectar porque são poucos e duram pouco tempo, mesmo que soem como um flashbang em um quarto escuro.

Apesar dessas limitações, o JWST encontrou uma estrela WR quase assim que ela começou, dando aos astrônomos uma visão rara do que acontece antes de uma explosão estelar massiva. Estamos a aproximadamente 15.000 anos-luz de distância na constelação de Sagitta de WR 124. WR 124 é destacada no centro da imagem, cercada por uma nuvem de poeira e gás na imagem. A estrela, de acordo com as estimativas atuais, é aproximadamente 30 vezes maior que o Sol e já derramou material suficiente para formar dez Sóis. Uma nuvem de poeira cósmica que brilha no infravermelho pinta o céu enquanto todo esse material esfria enquanto se afasta da estrela, empurrado pela força de seu último suspiro.

Os astrônomos estão muito interessados em testemunhar esta fase do ciclo de vida de uma estrela. Isso poderia não apenas nos ajudar a aprender mais sobre como as estrelas mudam, mas também poderia nos ajudar a descobrir de onde vem toda a poeira do universo.

Embora nossos modelos atuais sejam impressionantes, eles não representam toda a poeira do universo. Temos mais poeira do que podemos contar, assim como os cantos escondidos de sua casa. Segundo a NASA, os astrônomos podem alinhar melhor seus modelos com o mundo real, testemunhando essas fábricas para a produção de poeira Wolf-Rayet em ação.

Não conseguimos coletar dados com precisão e detalhes suficientes antes do JWST para verificar se os grãos de poeira produzidos pelas estrelas WR eram grandes o suficiente para suportar a próxima explosão de supernova e contribuir para o excesso de poeira observado no universo. Percepções como essas fornecem aos especialistas do espaço informações genuínas com as quais trabalhar de forma interessante.

Esses dados podem, é claro, fornecer informações sobre as estrelas que estão atualmente visíveis no céu noturno. No entanto, também pode fornecer aos astrônomos uma janela para o início do universo, revelando os tipos de condições que as primeiras estrelas podem ter experimentado. As supernovas explodem violentamente nos núcleos de estrelas como WR 124, onde fundem elementos cada vez mais pesados antes de espalhá-los em seus núcleos. Os planetas feitos com os materiais restantes eventualmente contêm os componentes necessários para fazer pessoas e telescópios espaciais. Depois disso, com tempo e sorte, algumas das entranhas das supernovas podem despertar o suficiente para indagar sobre suas origens. Podemos realmente descobrir isso um dia com um pouco mais de sorte e observações adicionais como essas.

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