Telescópio James Webb revela esferas de carbono misteriosas em estrela moribunda

O Telescópio Espacial James Webb, operado pela NASA em parceria com a Agência Espacial Europeia, revelou uma visão hipnótica de uma estrela moribunda cercada por estruturas cósmicas conhecidas como buckyballs — moléculas de carbono moldadas como bolas de futebol. A descoberta, feita na nebulosa Tc 1, a cerca de 10 mil anos-luz na constelação do Altar, reacende um mistério que intriga a astrofísica há mais de uma década.

Essas buckyballs, ou buckminsterfulerenos, foram identificadas pela primeira vez no espaço em 2010 por uma equipe liderada pelo professor de física e astronomia da Western University, no Canadá, Jan Cami. Agora, com os olhos infravermelhos do Webb, Cami afirma que as novas imagens revelam detalhes nunca antes vistos, estruturas tão complexas que parecem desafiar as leis conhecidas da química interestelar.

Segundo o pesquisador, o objeto Tc 1 já era notável por ter revelado a existência dessas esferas cósmicas, mas as novas observações mostram que o fenômeno é mais vasto e intrincado do que se imaginava. O cientista descreveu as formações como ‘de tirar o fôlego’, acrescentando que cada descoberta levanta tantas perguntas quanto respostas.

O telescópio anterior da NASA, o Spitzer, já havia captado sinais dessas moléculas antes de encerrar sua missão em 2020. Mas o Webb, com seu espelho de 6,5 metros e sensores de alta sensibilidade, permitiu que os cientistas penetrassem nas camadas de gás e poeira que envolvem a estrela moribunda, revelando um casulo molecular que emite luz infravermelha com uma precisão quase orgânica.

Essas moléculas, nomeadas em homenagem ao arquiteto visionário Buckminster Fuller, pertencem à família dos hidrocarbonetos aromáticos policíclicos — compostos orgânicos considerados precursores da vida. Cami explicou que as buckyballs possuem assinaturas espectrais únicas e podem ajudar a compreender como moléculas orgânicas se formam e evoluem no cosmos, talvez até em ambientes semelhantes aos que deram origem à Terra primordial.

O pesquisador destacou que essas estruturas não aparecem apenas em estrelas em fim de vida, mas também em estrelas jovens, nuvens interestelares e meteoritos, sugerindo uma ubiquidade cósmica intrigante. No entanto, sua frequência de detecção é baixa, criando um paradoxo fascinante: são onipresentes, mas raramente observadas, como se o universo escondesse seus próprios segredos sob véus de carbono cintilante.

O Webb observou que a estrela central de Tc 1, semelhante ao Sol, já exauriu seu combustível e agora é uma anã branca envolta em camadas de gás e poeira. A radiação dessa anã branca faz o gás brilhar, criando um espetáculo de cores e formas que parecem um enigma suspenso no espaço — uma assinatura luminosa que os cientistas ainda não compreendem totalmente.

Foi nas proximidades dessa estrela que a equipe de Cami detectou as primeiras buckyballs cósmicas, e o retorno ao mesmo local com tecnologia muito mais avançada é uma tentativa de decifrar o processo de formação dessas moléculas. Os pesquisadores querem entender se elas se formam de maneira semelhante à da Terra, em ambientes de alta temperatura, baixo oxigênio e abundância de carbono, ou se seguem uma rota química absolutamente extraterrestre.

Outra questão que intriga os cientistas é o comportamento inesperado das emissões infravermelhas das buckyballs, que não correspondem às previsões dos modelos teóricos atuais. Cami reconhece que há processos físicos e químicos ainda não mapeados, e que talvez os experimentos de laboratório não consigam reproduzir as condições extremas e a radiação intensa presentes no espaço interestelar.

A doutoranda em física e astronomia da Western University, Morgan Giese, descobriu que as buckyballs se organizam em torno da anã branca como se formassem uma estrutura dentro de outra — uma ‘bola dentro da bola’. A pesquisadora descreveu essa configuração como ‘buckyballs arranjadas como uma buckyball gigante’, uma arquitetura molecular cuja origem permanece um enigma indecifrado.

As imagens foram processadas pela professora de ciências K. Beecroft, da Saunders Secondary School, que colaborou com o projeto após conhecer Cami em eventos de divulgação científica. O resultado, segundo o pesquisador, foi tão surpreendente que ele declarou que, ao ver a imagem pela primeira vez, só conseguiu exclamar espantado diante da beleza cósmica que se revelava.

Os próximos artigos científicos, que devem ser publicados em breve, detalharão os espectros de emissão infravermelha e os mecanismos físicos por trás dessas formações moleculares. Cami revelou que há mais processos de fotofísica em jogo do que se imaginava, e que a luz ultravioleta parece ter um papel mais complexo na criação e excitação das buckyballs, talvez catalisando reações que transformam poeira em química viva.

Essas observações não apenas revelam o berço dessas moléculas orgânicas, mas também ajudam a compreender o destino de estrelas como o Sol, que um dia passará por processo semelhante. O estudo conduzido pelo Webb é considerado o primeiro retrato detalhado de uma nebulosa planetária, um tipo de estrutura que testemunha o colapso final de estrelas médias e a reciclagem de seus elementos no espaço interestelar, num ciclo eterno entre morte e criação.

A equipe de Cami recebeu mais tempo de observação no Webb para analisar outras duas nebulosas planetárias ricas em buckyballs, com campos de radiação distintos e composições químicas variáveis. A comparação entre elas poderá revelar como a luz molda a química do cosmos — uma dança luminosa entre destruição e gênese, nas bordas invisíveis do infinito.

Segundo o portal Space.com, as imagens recém-divulgadas do Telescópio James Webb estão redefinindo o modo como os astrônomos compreendem a matéria orgânica no universo. O que parecia apenas poeira estelar se revela agora como uma tapeçaria de carbono, uma assinatura química que talvez conte o prelúdio da própria vida e o eco molecular de estrelas que se recusam a morrer em silêncio.