Pela primeira vez na história, o telescópio espacial James Webb capturou imagens que revelam indícios das primeiras estrelas a surgirem no universo. Os cientistas identificaram a galáxia GN-z11, uma das mais distantes já conhecidas, como potencial hospedeira das estrelas da chamada “População III”, que compreende as estrelas formadas apenas por hidrogênio e hélio, os elementos primordiais gerados no Big Bang.
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A GN-z11, que detinha o recorde de distância antes de ser superada, teve sua luz viajando por mais de 13 bilhões de anos até alcançar os sensores do James Webb. Isso significa que a imagem capturada representa a galáxia quando o universo tinha meros 430 milhões de anos.
O telescópio, equipado com instrumentos espectrográficos poderosos, permitiu aos cientistas analisar a luz proveniente da GN-z11 e determinar a composição química da galáxia. A ausência de elementos além de hidrogênio e hélio nas observações sugere fortemente a presença das estrelas da População III.
O estudo, recentemente publicado na revista Nature, representa um marco, pois oferece as primeiras evidências, ainda que indiretas, da existência das estrelas de População III. Essas estrelas hipotéticas são consideradas as primeiras a se formarem no universo, quando ainda não existiam elementos mais pesados que o hélio.
Foto: NOIRLab/NSF/AURA/J. da Silva/Spaceengine / Canaltech
A equipe de cientistas responsável pela descoberta analisou um fenômeno peculiar na GN-z11, caracterizado por um aglomerado de gás hélio sendo ionizado por uma fonte que emite luz ultravioleta em quantidades extraordinárias. Essa radiação extrema é um traço distintivo da População III, sugerindo que as estrelas dessa categoria podem ter ionizado o gás hélio na galáxia.
Os especialistas apontam que, para realizar essa ionização, seriam necessárias estrelas com uma massa total de cerca de 600.000 vezes a massa solar, com uma luminosidade combinada 20 bilhões de vezes maior que a do Sol. Essas condições coincidem com as características esperadas das estrelas de População III.
Além disso, a equipe também identificou indícios de um buraco negro supermassivo, com dois milhões de massas solares, no centro da GN-z11. Ambos, o buraco negro e as estrelas de População III, parecem estar conectados a uma intensa emissão de radiação e elementos químicos ionizados na galáxia.
O estudo sobre essas candidatas a primeiras estrelas do universo foi aceito para publicação na revista Astronomy & Astrophysics e está disponível para leitura no arXiv.org.
Imagem do James Webb com a galáxia GNz-11 em destaque (Imagem: Reprodução/NASA, ESA, P. Oesch)
As descobertas do James Webb abrem novas perspectivas para a compreensão dos estágios iniciais do universo e lançam luz sobre os processos fundamentais que deram origem às primeiras estrelas, marcando um capítulo significativo na exploração cósmica.
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