O Telescópio Espacial James Webb acaba de divulgar algumas notícias importantes sobre o cosmos infantil. Estamos falando sobre as “fábricas” cósmicas que encheram o universo primitivo de poeira estelar. Essa poeira? Foi a matéria-prima de tudo o que vemos agora. Novas estrelas. Grandes galáxias. Nós.
Mas sejamos realistas. Olhar diretamente para essas galáxias antigas é difícil. JWST é poderoso, com certeza. Ele os vê. Mas obtendo os detalhes corajosos? Ainda é um desafio.
Portanto, a equipe por trás dessa descoberta fez o que os cientistas inteligentes fazem. Eles trapacearam. Mais ou menos.
Em vez de procurar a prova da agulha no palheiro na escuridão profunda, eles pareciam mais perto de casa. Eles estudaram Sextans A. Uma galáxia anã a apenas 4,6 milhões de anos-luz de distância. É moderno. Está perto. E veste as roupas químicas das primeiras galáxias do universo, como um terno bem feito.
“Estudar diretamente as galáxias que povoaram o universo primitivo ainda é muito difícil”, explicou o líder da equipe Claudio Gavetti do INAF. “Observar uma galáxia próxima como Sextans… oferece-nos uma oportunidade preciosa.”
Por que Sextans A é importante
Vamos retroceder. O universo primitivo era quimicamente enfadonho. Principalmente hidrogênio. Um pouco de hélio. Uma pitada minúscula de coisa mais pesada. Os astrônomos chamam isso de “metais”.
As primeiras estrelas – estrelas POP III – nasceram desta sopa insípida. Eles eram pobres em metal. Mas eles não estavam ociosos. Eles fundiram hidrogênio e hélio. Eles forjaram elementos pesados. Quando eles morreram? Eles explodiram. As supernovas espalharam esses metais pelo meio interestelar.
Próxima geração: estrelas do POP II. Esses caras herdaram a riqueza. Eles tinham metais. Nosso Sol? Somos estrelas do POP I. Ainda mais rico em metais. Mas nem todas as galáxias receberam o memorando. Galáxias anãs como Sextans A permaneceram pobres. Sextans A contém apenas 1% a 7% dos metais encontrados no Sol.
É uma cápsula do tempo. Um proxy para as galáxias pobres em metais que construíram o universo.
Desmascarando as fábricas de poeira
Gavetti e colegas apontaram os instrumentos NIRCam e MIRI do JWST para Sextans A. Observações de alta resolução. Eles mapearam toda a população estelar, concentrando-se numa fase específica do ciclo de vida. O “ramo assintótico da gigante vermelha”.
Aqui está a mecânica. Estrelas maiores que o Sol esgotam seu núcleo de hélio. Eles desenvolvem um coração de carbono inerte. A fusão continua em conchas externas. Queima de hélio e hidrogênio. Camadas alternadas.
A estrela incha. Picos de brilho. Um aumento de mil vezes.
O que eles encontraram?
Aproximadamente 90% destas gigantes vermelhas assintóticas não possuíam envelopes de poeira. Nu. Mas cerca de 20 deles? Enterrado em espessas conchas de poeira. Estas eram as fábricas.
Eles se formaram entre 2 e 3 bilhões de anos atrás. De estrelas que começaram com 1,5 vezes a massa do Sol.
O panorama geral
Não se trata apenas de Sextans A. Trata-se da linhagem. Esta pesquisa esclarece quais estrelas do universo primitivo provavelmente semearam as nuvens de poeira. A poeira que enriqueceu as futuras estrelas.
Estamos descobrindo como o universo evoluiu. Como passou de uma sopa monótona de hidrogênio ao cosmos estruturado e rico em metais que habitamos hoje.
Esse nível de detalhe? Impossível antes de Webb. Agora é apenas terça-feira para os astrônomos.
Mas as questões permanecem em aberto. Quantos outros “Sextans As” estão escondidos no escuro? O universo teve sorte com esta galáxia anã específica agindo como um espelho? Talvez nunca saibamos com certeza. Mas temos um começo.
