Há cerca de 2.500 anos, uma estrela ejetou a maior parte de seu gás, formando a bela Nebulosa do Anel do Sul, NGC 3132, escolhida como um dos cinco primeiros pacotes de imagens do Telescópio Espacial James Webb (JWST).

Uma equipe de quase 70 astrônomos de 66 organizações em toda a Europa, América do Norte, América do Sul e Central e Ásia usaram as imagens do JWST para juntar as peças da morte confusa desta estrela.

"Tinha quase três vezes o tamanho do nosso Sol, mas muito mais jovem, com cerca de 500 milhões de anos. Criou camadas de gás que se expandiram para fora do local de ejeção e deixaram uma densa estrela anã branca remanescente, com cerca de metade da massa. do sol, mas aproximadamente do tamanho da Terra", diz a professora Orsola De Marco, principal autora do artigo, do Centro de Pesquisa de Astronomia, Astrofísica e Astrofotônica da Universidade Macquarie.

"Ficamos surpresos ao encontrar evidências de duas ou três estrelas companheiras que provavelmente aceleraram sua morte, bem como mais uma estrela 'espectadora inocente' que foi pega na interação", diz ela.

O estudo baseou-se nas imagens JWST complementadas por dados do Very Large Telescope do ESO no Chile, do Telescópio San Pedro de Mártir no México, do Telescópio Espacial Gaia e do Telescópio Espacial Hubble.

Ele abre caminho para futuras observações JWST de nebulosas, fornecendo informações sobre processos astrofísicos fundamentais, incluindo ventos em colisão e interações estelares binárias, com implicações para supernovas e sistemas de ondas gravitacionais.

O artigo foi publicado hoje na Nature Astronomy .

"Quando vimos as imagens pela primeira vez, sabíamos que tínhamos que fazer algo, devemos investigar! A comunidade se reuniu e, a partir dessa imagem de uma nebulosa escolhida aleatoriamente, pudemos discernir estruturas muito mais precisas do que nunca. A promessa de o Telescópio Espacial James Webb é incrível", diz De Marco, que também é presidente da Comissão da União Astronômica Internacional sobre Nebulosas Planetárias.

Os astrônomos se reuniram online e desenvolveram teorias e modelos em torno da imagem do infravermelho médio para reconstruir como a estrela morreu.

Brilhando no centro da nebulosa está uma estrela central ultraquente , uma anã branca que queimou seu hidrogênio. "Esta estrela agora é pequena e quente, mas está cercada por poeira fria", disse Joel Kastner, outro membro da equipe, do Instituto de Tecnologia de Rochester, EUA. "Achamos que todo aquele gás e poeira que vemos jogados por todo o lugar deve ter vindo daquela estrela, mas foi lançado em direções muito específicas pelas estrelas companheiras."

Há também uma série de estruturas em espiral saindo do centro. Esses arcos concêntricos seriam criados quando um companheiro orbita a estrela central enquanto está perdendo massa. Outro companheiro está mais longe e também é visível na foto.

Olhando para uma reconstrução tridimensional dos dados, a equipe também viu pares de protuberâncias que podem ocorrer quando objetos astronômicos ejetam matéria em forma de jato. Estes são irregulares e disparam em direções diferentes, possivelmente implicando uma interação de estrela tripla no centro.

Diz De Marco. "Primeiro inferimos a presença de uma companheira próxima por causa do disco empoeirado ao redor da estrela central, a parceira mais distante que criou os arcos e a companheira superdistante que você pode ver na imagem. Assim que vimos os jatos, sabíamos que havia ser outra estrela ou até duas envolvidas no centro, então acreditamos que haja uma ou duas companheiras muito próximas, uma adicional a meia distância e outra muito distante. Se for o caso, há quatro ou até cinco objetos envolvidos nesta morte confusa."