Estrela distante revela como será a morte do Sol

Um estudo publicado este mês na revista Nature registrou um momento nunca observado diretamente pelos astrônomos: os restos de uma estrela semelhante ao Sol sendo gradualmente dissolvidos e incorporados ao gás interestelar. 

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O fenômeno ocorre na Nebulosa da Hélice, que fica a cerca de 650 anos-luz da Terra, na constelação de Aquário.

Em resumo:

• Estudo registra restos de estrela sendo dissolvidos no espaço;
• Fenômeno ocorre na Nebulosa da Hélice, a 650 anos-luz;
• Arcos de gás revelam a erosão gradual desse material;
• Restos estelares são incorporados ao meio interestelar;
• Processo recicla elementos usados na formação de novas estrelas;
• O futuro do Sol deverá seguir ciclo semelhante.

A descoberta ajuda a entender o destino de estrelas como o Sol. Depois de bilhões de anos, esses astros esgotam o hidrogênio disponível em seu núcleo, combustível usado nas reações de fusão nuclear. O núcleo então se contrai, enquanto as camadas externas se expandem e a estrela entra na fase de gigante vermelha.

No fim desse processo, a estrela perde suas camadas externas, que são lançadas ao espaço e formam uma nebulosa planetária. O núcleo que permanece no centro se transforma em uma anã branca, um objeto extremamente denso que já não realiza as mesmas reações de fusão que sustentavam a estrela durante sua vida.

Vestígios de uma estrela se dissolvem no espaço 

Na Nebulosa da Hélice, os pesquisadores conseguiram acompanhar uma etapa posterior desse ciclo. O material expelido pela antiga estrela se espalha pelo meio interestelar, região que contém gás e poeira entre os astros. Aos poucos, esses restos são fragmentados e incorporados a esse ambiente.

A observação foi feita durante testes do MOTHRA, sigla em inglês para Conjunto Robótico Hiperespectral Telefoto Óptico Modular, instalado no Observatório El Sauce, no Chile. O equipamento está sendo desenvolvido para detectar estruturas extremamente tênues de gás na Via Láctea.

A equipe usou a Nebulosa da Hélice como alvo para calibrar parte do instrumento. Em vez de apenas obter uma imagem de referência, porém, os pesquisadores encontraram uma série de estruturas em forma de arco no halo externo da nebulosa.

Ao todo, foram identificados 22 aglomerados de gás com formato de arco, completos ou parciais. Eles são ondas de choque produzidas quando o material expelido pela estrela avança pelo meio interestelar. O processo é semelhante às ondas que aparecem diante da proa de um barco enquanto ele se desloca pela água.

“Estamos vendo o material expelido perto do fim da vida de uma estrela sendo fragmentado e retornando à galáxia”, afirmou o líder do estudo, Pieter van Dokkum, da Universidade de Yale, nos EUA, em um comunicado. Segundo ele, essa transição entre os restos da estrela e o gás difuso entre os astros é especialmente difícil de observar. 

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A distribuição dessas estruturas revelou como ocorre a transformação. Próximos à estrela central, os arcos são maiores, finos e bem definidos. Conforme se afastam, ficam menores, mais difusos e fragmentados, indicando que o material está sendo progressivamente erodido e misturado ao gás que já existe no espaço.

De acordo com os pesquisadores, os restos da nebulosa podem permanecer nesse processo por cerca de 10 mil anos depois de encontrarem o meio interestelar. Ao fim desse período, o material deixa de ser reconhecível como parte de uma antiga estrela e passa a integrar o ambiente galáctico.

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O destino do Sol e o início de um novo ciclo cósmico

Esse mecanismo é importante porque as estrelas não surgem do nada. Elas se formam em grandes nuvens de gás e poeira, que contêm elementos produzidos por estrelas de gerações anteriores. Quando uma estrela morre, parte desse material retorna ao espaço e pode ser utilizada na formação de novos astros.

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O próprio Sistema Solar é resultado desse processo. Terra e demais planetas se formaram há cerca de 4,6 bilhões de anos a partir de material enriquecido por estrelas que existiram antes do Sol. Esse mesmo ciclo deverá ocorrer novamente quando nossa estrela chegar ao fim de sua vida.

A humanidade, porém, não estará na Terra para testemunhar a morte do Sol. Muito antes de ele se transformar em gigante vermelha, o aumento gradual de seu brilho deverá elevar as temperaturas do planeta. Em cerca de 1 bilhão de anos, esse processo poderá provocar a evaporação dos oceanos e tornar a Terra inabitável para a vida complexa.

Se uma civilização ainda existir nessa época, sua sobrevivência dependerá de encontrar novos ambientes habitáveis, possivelmente em outros sistemas estelares. Ainda assim, é improvável que o Homo sapiens continue existindo da mesma forma em uma escala de tempo tão longa. A evolução biológica ou o avanço tecnológico poderão transformar profundamente nossos descendentes muito antes do fim do Sistema Solar.

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Daqui a aproximadamente cinco bilhões de anos, o Sol deverá esgotar o hidrogênio de seu núcleo e passar por uma sequência semelhante à observada na Nebulosa da Hélice. Depois de se transformar em gigante vermelha, ele perderá suas camadas externas e formará uma nebulosa planetária, enquanto seu núcleo dará origem a uma anã branca.

Assim, o fim do Sol não representará simplesmente seu desaparecimento. Seus elementos serão devolvidos à Via Láctea e poderão, em um futuro muito distante, participar da formação de novas estrelas, planetas e outros corpos celestes. A morte de uma estrela, portanto, também representa o início de um novo ciclo cósmico.