Teremos Finalmente Visto as Primeiras Estrelas do Universo?

Os enxames globulares, como o NGC 1866, contêm estrelas muito antigas da População II, a geração que se seguiu à População III. (ESA/Hubble & NASA)

Muito antes de as estrelas iluminarem o cosmos, o Universo existia num vasto mar de hidrogénio e hélio. Só quando estes gases se aglomeraram sob imensa pressão é que as primeiras estrelas se inflamaram, forjando elementos mais pesados nos seus núcleos ardentes.

Embora os cientistas há muito teorizem sobre estas estrelas primitivas – conhecidas como estrelas da População III – nunca ninguém as viu. No entanto, um novo estudo pode mudar isso.

Numa publicação submetida ao The Astrophysical Journal e carregada no arXiv, uma equipa internacional liderada por Seiji Fujimoto, da Universidade do Texas em Austin, descreve o que poderá ser uma galáxia repleta destes objectos esquivos. Denominada GLIMPSE-16403, esta galáxia ainda não está confirmada como hospedeira da População III, mas a sua descoberta indica que podemos estar mais perto do que nunca de identificar as primeiras estrelas do Universo.

Revelando a Aurora Cósmica

A Aurora Cósmica refere-se aos primeiros milhares de milhões de anos após o Big Bang, quando as estrelas e as galáxias começaram a formar-se e a iluminar o cosmos. Estas primeiras estrelas da População III desempenharam um papel crucial na formação do Universo, produzindo elementos mais pesados do que o hidrogénio e o hélio através de eventos de fusão e explosivos.

Até agora, os astrónomos só detectaram vestígios indirectos destas estrelas de primeira geração, nunca as próprias estrelas. Um dos desafios é o seu tamanho provavelmente imenso – muito maior do que as estrelas actuais. Uma vez que as estrelas maiores gastam rapidamente o seu combustível, é provável que estas antigas gigantes tenham desaparecido há muito tempo, deixando para trás apenas os elementos que forjaram.

Compreender estas estrelas antigas é fundamental para desvendar como se desenrolou a Aurora Cósmica. O Telescópio Espacial James Webb (JWST), o mais poderoso telescópio espacial alguma vez construído, é a nossa melhor ferramenta para esta pesquisa. Optimizado para detetar sinais infravermelhos ténues do passado distante, o JWST está a ajudar os astrónomos a penetrar mais profundamente do que nunca no Universo primitivo.

As estrelas maiores, como estas azuis e brancas da Grande Nuvem de Magalhães, ardem significativamente mais quente e mais depressa do que as mais pequenas. (ESA/Hubble, NASA e D. A. Gouliermis)

Um candidato inovador

A equipa de Fujimoto concentrou a sua pesquisa em galáxias que emitem fortes sinais de hidrogénio e hélio, mas sem sinais de elementos mais pesados. A sua análise revelou duas potenciais candidatas, uma das quais – GLIMPSE-16403 – cumpria todos os critérios para uma galáxia de População III. Localizada cerca de 825 milhões de anos após o Big Bang, é atualmente a pista mais promissora na procura das primeiras estrelas.

Serão necessários mais estudos para confirmar a natureza das estrelas na GLIMPSE-16403. A obtenção de um espetro detalhado será um desafio devido à imensa distância, mas esta descoberta marca um emocionante passo em frente.

“Há um século, a nossa compreensão do cosmos expandiu-se para além da Via Láctea com a descoberta de outras galáxias”, referem os investigadores. “Ao reflectirmos sobre os últimos cem anos de avanços astronómicos, é espantoso pensar que em breve poderemos detetar as primeiras estrelas que iluminaram o Universo.”

Leia o Artigo Original: Science Alert

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