Pela primeira vez, pesquisadores encontraram os primeiros indícios da primeira geração de astros no começo do espaço. Fotografias do telescópio James Webb revelaram uma galáxia cuja luminosidade percorreu o universo por mais de 13 bilhões de anos, evidenciando a falta de elementos além do hidrogênio e hélio.
A galáxia GN-z11 é uma das mais afastadas conhecidas — de fato, já deteve o título de mais distante, mas foi superada pouco tempo depois. A distância indica que a imagem registrada pelo James Webb mostra como a galáxia era quando o universo tinha apenas 430 milhões de anos.
Os pesquisadores conseguem determinar os componentes que formam os astros e as galáxias, simplesmente analisando a luminosidade captada pelos instrumentos espectrográficos do telescópio. Essa é uma ferramenta eficaz para descobrir a antiguidade de um objeto cósmico.
De acordo com um estudo divulgado recentemente pela Nature, as observações da GN-z11 revelaram indícios da existência da primeira geração de astros, conhecidos como astros da População III, formados apenas de hidrogênio e hélio durante o Big Bang.
No modelo convencional da cosmologia, quando a População III surgiu, não existiam elementos mais pesados que o hélio no universo. Afinal, todos os demais elementos da tabela periódica são gerados a partir da fusão nuclear dos astros e não houve nenhum anterior a essa população.
Até o momento, a População III é algo apenas teórico, já que ainda não foram achados indícios diretos de sua existência. Isso começa a mudar com o novo estudo, ainda que suas provas continuem sendo indiretas.
Os autores investigaram um brilho incomum na galáxia GNz-11 (esse fenômeno também ocorre com outras galáxias encontradas pelo James Webb nas mesmas distâncias). Eles descobriram um aglomerado de gás hélio sendo ionizado por algo que emite enormes quantidades de luz ultravioleta — algo que teoricamente só poderia ser produzido pela radiação extrema da População III.
Para ionizar todo esse gás, seria necessário um conjunto de astros que, no total, possuísse cerca de 600.000 massas solares e luminosidade combinada 20 bilhões de vezes o brilho do Sol. A teoria é que a População III teria sido capaz de atender a esses requisitos, e as pesquisas indicam que galáxias como a GN-z11 seriam aptas a forjar esses astros.
Essa mesma equipe também encontrou vestígios de um buraco negro supermassivo, relatado em outro artigo, com dois milhões de massas solares no centro da GN-z11. Eles descobriram que tanto o buraco negro quanto os astros da População III estão conectados à “chuva” de radiação e elementos químicos ionizados na galáxia.
O estudo sobre as candidatas a primeiras estrelas do universo foi aceito para publicação na na revista Astronomy & Astrophysics e está disponível para leitura no arXiv.org.
