As estrelas ficam muito desleixadas no final de suas vidas. A cada pulsação, a estrela que está morrendo lança gases no espaço que eventualmente são reciclados para uma nova geração de estrelas e planetas. Mas contabilizar todo esse material perdido é difícil. Como tentar ver uma nuvem de fumaça ao lado dos holofotes de um estádio, observar essas folhas tênues de material estelar rodopiando sobre a superfície da estrela é consideravelmente desafiador. No entanto, usando uma técnica inovadora para visualizar a luz das estrelas espalhando grãos interestelares, os astrônomos finalmente conseguiram ver ondas de poeira fluindo das estrelas que morrem!
As estrelas - W Hydra, R Doradus e R Leonis - são gigantes vermelhos altamente variáveis, estrelas que não estão mais fundindo hidrogênio em seus núcleos, mas passaram a formar elementos mais pesados. Cada uma delas é completamente envolvida por uma casca de poeira muito fina, provavelmente composta de minerais como forsterita e enstatita. Esses grãos só podem se formar quando os ingredientes crus tiverem fluído a alguma distância da estrela. A distâncias aproximadamente iguais ao tamanho da própria estrela, o gás esfriou o suficiente para permitir que os átomos comecem a se unir e formar compostos mais complexos. Minerais como esses continuarão a semear asteróides e possivelmente planetas rochosos como a Terra no ciclo contínuo de morte e renascimento ocorrendo na Galáxia.
O artigo que descreve esta descoberta, aceito na revista Natureza, pode ser encontrado aqui.
Os astrônomos que relataram recentemente essa descoberta usaram o Very Large Telescope, de oito metros de largura, no deserto chileno de Atacama - e um conjunto de ferramentas inteligentes - para provocar as reflexões sutis dessas conchas de poeira. O truque para ver a luz refletindo nas partículas interestelares de poeira envolve tirar proveito de uma das propriedades de onda da luz. Imagine que você tinha um pedaço de corda: uma ponta está na sua mão e a outra amarrada a uma parede. Você começa a mexer o seu fim e as ondas viajam pelo cordão. Se você mover o braço para cima e para baixo, as ondas serão perpendiculares ao chão; se você mover o braço de um lado para o outro, eles são paralelos a ele. A orientação dessas ondas é conhecida como sua "polarização". Se você misturasse as coisas mudando constantemente a direção em que seu braço estava oscilando, a orientação das ondas seria igualmente confusa. A corda saltava em todas as direções. Sem uma direção preferida de movimento, as ondas do cabo são consideradas "não polarizadas".
As ondas de luz emitidas da superfície da estrela são exatamente como a sua corda caótica. As oscilações nos campos elétrico e magnético que compõem a onda de luz em propagação não têm direção de movimento preferida - elas não são polarizadas. No entanto, quando a luz ricocheteia em um grão de poeira, toda essa confusão desaparece. As ondas agora oscilam aproximadamente na mesma direção, como se você decidisse apenas pular a corda para cima e para baixo. Os astrônomos chamam essa luz de "polarizada".
Um filtro polarizador apenas permite a passagem de luz com uma orientação específica. Segure-o de uma maneira e somente a luz "verticalmente polarizada" - luz onde o campo elétrico está oscilando para cima e para baixo - passará. Gire o filtro noventa graus e você transmitirá apenas a luz "horizontalmente polarizada". Se você possui óculos de sol polarizados, pode tentar fazer isso girando os óculos e observando como a cena através das lentes fica mais clara e mais escura. Essa também é uma boa demonstração de como nossa atmosfera polariza a luz solar que chega.
Uma camada de poeira ao redor de uma estrela polarizará a luz que reflete nela. Assim como o céu fica mais claro e mais escuro quando você gira seus óculos de sol, olhar para uma estrela assim através de filtros polarizados de orientação diferente revelará um halo de luz polarizada ao seu redor. As diferentes orientações revelarão diferentes segmentos do halo. Ao combinar observações polarimétricas com interferometria - a junção de ondas de luz de pontos amplamente separados em um espelho do telescópio para criar imagens de alta resolução - um fino anel de luz dispersa se revela em torno dessas três estrelas.
Essas novas observações representam um marco em nossa compreensão não apenas do jogo final de uma estrela, mas também da produção de poeira interestelar a seguir. Como as chaminés das grandes fábricas, as estrelas gigantes vermelhas expelem uma fuligem de minerais para o espaço, carregada pelos ventos estelares. Com uma observação meticulosa, resultados como esses podem ajudar a unir a morte de uma geração de estrelas ao nascimento de outra. Desvendar os mistérios da formação de grãos no espaço nos leva um passo mais perto de reunir os muitos passos que levam da morte estelar à criação de planetas rochosos como o nosso.
