James Webb encontra água e poeira perto do buraco negro no centro da galáxia

O telescópio espacial James Webb (JWST) detectou água e poeira rica em oxigênio na estrela gigante IRS 3, localizada nas proximidades do buraco negro supermassivo Sagitário A*, no centro da Via Láctea. A descoberta, publicada na revista científica Astronomy & Astrophysics, desafia as teorias vigentes sobre os limites da química e da evolução estelar sob a influência direta de um buraco negro.

A persistência de poeira e água perto de Sagitário A* sugere que as estrelas AGB são fundamentais no fornecimento de material para o centro galáctico (NASA, ESA, STScI).

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A pesquisa foi conduzida por uma equipe internacional liderada por cientistas da Universidade de Colônia, na Alemanha. As observações mostraram que a estrela IRS 3, uma das mais brilhantes próximas ao núcleo galáctico, gera e libera poeira rica em oxigênio e água em pleno coração da galáxia — um ambiente hostil onde a radiação intensa e o domínio gravitacional do buraco negro deveriam, em tese, dificultar a sobrevivência de matéria complexa.

O que é a IRS 3

A IRS 3 é uma estrela na fase AGB (Asymptotic Giant Branch ou Ramo Assintótico das Gigantes), um estágio avançado da vida estelar em que o astro, após esgotar o combustível de seu núcleo, se expande, resfria e perde material na forma de gás e poeira. Segundo os cientistas, a IRS 3 possui cerca de seis vezes a massa do Sol e uma idade aproximada de 72 milhões de anos.

A descoberta

As observações com o James Webb revelaram que o invólucro de poeira ao redor da IRS 3 contém grandes quantidades de silicatos (minerais formados por oxigênio e silício) e, pela primeira vez, detectaram água ($H_2O$) na nuvem de material que circunda a estrela. A presença de água indica que moléculas complexas podem resistir mesmo em um ambiente tão agressivo.

“Anteriormente, pensava-se que as moléculas não poderiam resistir tão perto de um buraco negro supermassivo. A detecção de água na IRS 3 prova que o material molecular pode sobreviver nestas condições extremas”, afirmou Macarena García Marín, pesquisadora da Agência Espacial Europeia (ESA) e coautora do estudo.

O invólucro da IRS 3 se estende por uma distância equivalente a 10 mil unidades astronômicas (cerca de 1,5 trilhão de quilômetros), com temperaturas que variam de 930°C perto da estrela a -170°C nas bordas externas.

Implicações científicas

A capacidade da IRS 3 de produzir e expelir poeira e água demonstra que, mesmo nos ambientes mais hostis do universo, estrelas evoluídas podem enriquecer o meio interestelar. O material liberado alimenta o reservatório disponível para a futura formação de novas estrelas e planetas. A persistência dessa matéria perto do Sagitário A* sugere que estrelas gigantes nesta fase desempenham um papel mais importante do que se supunha no fornecimento de elementos químicos ao centro galáctico.

Os resultados foram obtidos por meio do instrumento MIRI do James Webb, que analisou a luz infravermelha da estrela em comprimentos de onda entre 4,9 e 27,9 mícrons. Os pesquisadores aplicaram correções espectrais para distinguir a poeira da própria estrela da poeira de fundo do entorno galáctico, utilizando modelos computacionais para confirmar a composição química.