James Webb pode ter visto as primeiras estrelas do universo

Observações indicam a possível presença de estrelas formadas quando o Universo ainda tinha apenas algumas centenas de milhões de anos.

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Imagem mostra a formação das primeiras estrelas. Imagem: Abel Wise/Kaehler (KIPAC/SLAC)
Imagem mostra a formação das primeiras estrelas. Imagem: Abel Wise/Kaehler (KIPAC/SLAC)

Astrônomos podem ter encontrado uma das pistas mais fortes até agora sobre as primeiras estrelas do Universo. Novas observações do Telescópio Espacial James Webb detectaram sinais incomuns em uma pequena protogaláxia vista 400 milhões de anos após o Big Bang.

Um sinal vindo da infância cósmica

As estrelas mais antigas, chamadas de População III, teriam nascido quando o Universo ainda continha principalmente hidrogênio e hélio. Esses astros fariam parte da primeira geração estelar, antes da ampla presença de elementos mais pesados.

Essas estrelas não aparecem diretamente nas imagens. O que os astrônomos detectaram foi uma espécie de “impressão digital” deixada no gás ao redor delas.

A equipe liderada por Roberto Maiolino, da Universidade de Cambridge, na Inglaterra, usou o espectrógrafo de infravermelho próximo do James Webb para estudar uma pequena nuvem irregular de gás.

O objeto recebeu o nome de Hebe

O alvo fica a cerca de 10 mil anos-luz da galáxia jovem GN-z11, muito mais brilhante. A equipe apelidou o objeto de Hebe, abreviação de Helium Balmer Emitter (ou Emissor Balmer de Hélio).

O nome também remete à deusa grega da juventude, uma associação direta com a idade extremamente antiga do objeto observado.

Hebe chamou atenção porque parece não conter elementos pesados. O James Webb detectou apenas emissão de hélio ionizado e de hidrogênio excitado, ligada à chamada linha de emissão de Balmer.

Imagem mostra a localização de Hebe em contornos roxos, perto da galáxia primitiva GN-z11.
Imagem mostra a localização de Hebe em contornos roxos, perto da galáxia primitiva GN-z11. Imagem: R. Maiolino et al.

Por que isso aponta para estrelas primitivas?

Elementos como carbono e oxigênio surgem dentro de estrelas e se espalham após explosões de supernova. Por isso, gerações posteriores de estrelas costumam carregar ao menos pequenas quantidades desses átomos.

Se Hebe realmente não tem elementos pesados, as estrelas escondidas ali podem ter surgido de material quase intocado, semelhante ao “caldo primordial” do Universo recém-nascido.

Nos três estudos publicados no servidor arXiv (Artigo 1, Artigo 2, Artigo 3), os pesquisadores afirmam que estrelas quentes e massivas dentro de Hebe são a explicação viável para ionizar o gás ao redor. À Sky and Telescope, a equipe disse “os únicos modelos consistentes com as observações são aqueles envolvendo estrelas Pop III”.

Por que não vemos essas estrelas diretamente?

A dificuldade está no tipo de luz emitida. Segundo Maiolino, estrelas da População III produzem principalmente radiação ultravioleta extrema.

Essa luz de comprimento de onda muito curto não viaja livremente até nós. O gás entre a galáxia distante e os telescópios absorve grande parte desses fótons ultravioletas.

Ou seja, os astrônomos precisam procurar efeitos indiretos, como o brilho do gás ionizado ao redor das estrelas.

Descoberta promissora, mas ainda em debate

Simon Glover, da Universidade de Heidelberg, na Alemanha, não participou dos estudos e avaliou a interpretação com cautela. Ele disse ter ficado “interessado, mas cético” ao saber da proposta.

Para Glover, a explicação com estrelas Pop III parece a mais plausível neste momento, mas ainda não está completamente resolvida. Ele lembra que resultados aparentemente revolucionários na área já perderam força após novos dados.

Mesmo assim, Maiolino e colegas defendem que Hebe representa uma das evidências mais convincentes de estrelas da População III no Universo jovem.

Confirmar essa descoberta ajudaria a explicar como o Cosmos deixou de ser um ambiente simples, dominado por hidrogênio e hélio, e passou a produzir elementos essenciais para estrelas, planetas e, muito depois, a vida.

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Sobre o Autor

Hemerson Brandão
Hemerson Brandão

Hemerson é editor, repórter e copywriter, escrevendo sobre espaço, tecnologia e, às vezes, sobre outros temas da cultura nerd. Grande entusiasta da astronomia, também é interessado em exploração espacial e fã de Star Trek.

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