A Descoberta de uma Barra de Ferro na Nebulosa do Anel Desafia Modelos de Evolução Estelar

Astrônomos que investigam a Nebulosa do Anel, formalmente catalogada como Messier 57 (M57) e situada a aproximadamente 2.300 anos-luz de distância na constelação de Lira, identificaram uma estrutura interna que coloca em xeque os modelos vigentes sobre os estágios finais da vida estelar. A equipe de pesquisadores confirmou a presença de uma "barra" gasosa anômala, composta inteiramente por ferro altamente ionizado, que atravessa o núcleo elíptico da nebulosa. Esta descoberta surpreendente, detalhada na revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, revela uma arquitetura interna dos remanescentes estelares muito mais complexa do que a ciência supunha anteriormente.

A Nebulosa do Anel, registrada pela primeira vez por Charles Messier em 1779, consiste em uma camada de gás em expansão expelida por uma estrela de baixa massa em sua fase terminal — um destino que aguarda o nosso próprio Sistema Solar daqui a bilhões de anos. Para identificar esta característica até então invisível, a equipe utilizou o instrumento WEAVE (WHT Enhanced Area Velocity Explorer), instalado no Telescópio William Herschel (WHT) de 4,2 metros, localizado na ilha de La Palma, Espanha. O modo Large Integral Field Unit (LIFU) deste espectrógrafo permitiu a captura simultânea de espectros em toda a extensão da nebulosa, possibilitando a detecção do sinal sutil de ferro que havia escapado aos olhos dos cientistas durante décadas de observação.

Um grupo internacional de especialistas, liderado pelo astrônomo Roger Wesson, da University College London (UCL), determinou que a extensão desta barra de ferro equivale a cerca de 500 vezes o diâmetro da órbita de Plutão no seu afélio. Surpreendentemente, a massa total de ferro contida na estrutura é comparável à massa do planeta Marte. O instrumento WEAVE, que iniciou seus levantamentos científicos no modo LIFU em outubro de 2023, representa um componente vital na modernização do WHT, operado pelo Isaac Newton Group. A localização da estrutura de ferro, situada dentro da camada elíptica interna da nebulosa, foi verificada através do cruzamento de mapas de emissão de ferro com dados de alta precisão obtidos pelo Telescópio Espacial James Webb.

Os cientistas observaram que a formação de ferro coincide com regiões escuras ricas em poeira e hidrogênio, sugerindo que a desintegração dessa poeira pode ter liberado átomos de ferro anteriormente aprisionados. A forma linear desta faixa é considerada completamente atípica para uma explosão estelar, da qual se esperaria uma simetria aproximadamente esférica. Além disso, a estrela progenitora não possuía massa suficiente para produzir uma quantidade tão significativa de ferro segundo os modelos atuais, já que este elemento geralmente se forma nos núcleos de estrelas massivas que explodem como supernovas. As condições extremas necessárias para ionizar o ferro a tal nível permanecem como um tópico de intenso debate científico, especialmente porque outros elementos não apresentam estruturas similares.

Uma das hipóteses mais intrigantes levantadas pela equipe, que inclui a professora Janet Drew da UCL, é que esta barra poderia ser o remanescente de um planeta rochoso destruído pela estrela moribunda durante sua fase de gigante vermelha. Caso esta teoria seja confirmada, ela fornecerá dados sem precedentes sobre o destino final de sistemas planetários em torno de estrelas em declínio. De modo geral, as nebulosas planetárias desempenham um papel crucial na evolução química das galáxias, enriquecendo o meio interestelar com elementos pesados. Os autores do estudo planejam realizar observações de acompanhamento com resolução espectral ainda maior para definir categoricamente a origem desta anomalia.

A confirmação de uma barra de ferro massiva e altamente ionizada impõe novas e críticas restrições às simulações dos processos de morte estelar. Esta descoberta sublinha a importância fundamental de novas tecnologias de observação, como o WEAVE, na redefinição da nossa compreensão do cosmos. Ao preencher as lacunas entre os modelos teóricos e a realidade observada, os astrônomos estão abrindo novos caminhos para entender como os elementos químicos são distribuídos pelo universo e como o fim de uma estrela pode impactar permanentemente o seu entorno galáctico.