O Telescópio Espacial James Webb (JWST) capturou imagens sem precedentes da Nebulosa Borboleta (NGC 6302), localizada a aproximadamente 3.400 anos-luz de distância na constelação de Escorpião. Esta nebulosa, que representa as fases finais de uma estrela em declínio, oferece informações valiosas sobre a evolução estelar e a formação de sistemas planetários.
Utilizando seu Instrumento de Infravermelho Médio (MIRI), o JWST penetrou a densa poeira que envolve a região central da nebulosa, permitindo a primeira observação direta da estrela central, anteriormente obscurecida. Trata-se de uma anã branca com temperaturas que excedem 220.000 Kelvin (aproximadamente 395.000°F), tornando-a uma das estrelas centrais mais quentes conhecidas em uma nebulosa planetária na nossa galáxia. A estrela, que se acredita ter tido uma massa original significativamente maior, tem uma massa atual de cerca de 0,64 massa solar.
As observações do JWST também revelaram um toro em forma de rosca, composto por silicatos cristalinos como quartzo e grãos de poeira de formato irregular, que circunda a estrela central. Esses grãos de poeira, com tamanhos na ordem de um milionésimo de metro, são notavelmente grandes para poeira cósmica e indicam um longo período de crescimento. Acredita-se que essa estrutura de poeira seja responsável pela aparência distintiva de borboleta da nebulosa, impedindo que o gás flua uniformemente em todas as direções a partir da estrela.
A análise dos dados do JWST identificou quase 200 linhas espectrais, correspondentes a átomos e moléculas específicas dentro da nebulosa. Notavelmente, a presença de hidrocarbonetos aromáticos policíclicos (HAPs) foi detectada. Essas moléculas complexas, que formam estruturas planas em anel, semelhantes a favos de mel, são encontradas na Terra em fumaça de fogueiras e escapamento de carros. Sua detecção em um ambiente de nebulosa planetária rico em oxigênio é uma descoberta significativa, sugerindo que os HAPs podem se formar quando ventos estelares interagem com o gás circundante. Esta pode ser a primeira evidência de HAPs se formando nessas condições, oferecendo um vislumbre importante sobre como essas moléculas, consideradas blocos de construção para a vida, se originam no espaço.
Essas descobertas fornecem insights críticos sobre o ciclo de vida das estrelas e a síntese de moléculas complexas no espaço, aprimorando nossa compreensão sobre as origens de sistemas planetários e os blocos de construção da vida. A poeira cósmica observada, incluindo os silicatos cristalinos e os HAPs, é essencial para a formação de planetas rochosos como a Terra. Acredita-se que esses materiais reciclados de estrelas moribundas desempenhem um papel crucial na semeadura de novas gerações de estrelas e planetas. Observações contínuas e futuras com o JWST devem elucidar ainda mais os processos que regem a morte estelar e o enriquecimento subsequente do material interestelar.