Há algo estranho acontecendo ao redor da estrela gigante vermelha CW Leonis (também conhecida como) no fundo do véu rico em carbono da estrela, os astrônomos detectaram vapor de água onde a água não deveria estar.
CW Leonis é semelhante em massa ao sol, mas muito mais velho e muito maior. É o gigante vermelho mais próximo do sol e, na sua agonia, se escondeu em uma nuvem fuligem e crescente de poeira rica em carbono. Essa cobertura torna a CW Leonis quase invisível a olho nu, mas em alguns comprimentos de onda infravermelhos é o objeto mais brilhante do céu.
A água foi descoberta originalmente em torno da CW Leonis em 2001, quando o satélite de astronomia de ondas submilimétricas (SWAS) encontrou a assinatura de água nos confinamentos externos do envelope empoeirado da estrela a uma temperatura de apenas 61 K. Essa água foi considerada evidência de vaporização cometas e outros objetos gelados ao redor da estrela em expansão. Novas observações com os espectrômetros SPIRE e PACS no Observatório Espacial Herschel revelam que há algo muito mais surpreendente acontecendo.
"Graças à excelente sensibilidade e resolução espectral de Herschel, conseguimos identificar mais de 60 linhas de água, correspondendo a toda uma série de níveis energéticos da molécula", explica Leen Decin, da Universidade de Lovaina e líder do estudo. As linhas espectrais recém-detectadas indicam que o vapor de água não está todo no envelope externo frio da estrela. Algumas delas estão muito mais próximas da estrela, onde as temperaturas atingem 1000 K.
Nenhum fragmento de gelo poderia existir tão perto da estrela, então Decin e seus colegas tiveram que apresentar uma nova explicação para a presença do vapor de água quente. O hidrogênio é abundante no envelope de gás e poeira ao redor das estrelas de carbono, como a CW Leonis, mas o outro componente básico da água, o oxigênio, normalmente está ligado a moléculas como monóxido de carbono (CO) e monóxido de silício (SiO). A luz ultravioleta pode dividir essas moléculas, liberando seu oxigênio armazenado, mas as estrelas gigantes vermelhas não produzem muita luz UV, então elas precisam vir de outro lugar.
Sabe-se que os envelopes empoeirados ao redor das estrelas de carbono são desajeitados, e isso acaba sendo a chave para explicar o misterioso vapor d'água. A estrutura irregular da mortalha ao redor da CW Leonis permite que a luz UV do espaço interestelar entre nas profundezas do envelope da estrela. "Bem dentro do envelope, os fótons UV desencadeiam um conjunto de reações que podem produzir a distribuição observada de água, além de outras moléculas muito interessantes, como a amônia (NH3)", diz Decin. "Este é o único mecanismo que explica toda a faixa de temperatura da água".
Nos próximos meses, os astrônomos testarão essa hipótese usando Herschel para procurar evidências de água perto de outras estrelas de carbono.
