Já houve um tempo antes das estrelas.
Na escuridão primordial após o Big Bang, o universo era um vasto vazio preenchido apenas por hidrogênio e hélio. Foi somente quando as estrelas se formaram, nascidas de aglomerados densos de gás que colapsaram sob sua própria gravidade, que elementos mais pesados começaram a surgir, forjados nos núcleos ardentes desses gigantes estelares.
Pelo menos, é isso que os cientistas acreditam. Na verdade, nunca vimos essas primeiras estrelas, conhecidas como estrelas de População III. Mas um novo estudo pode finalmente nos aproximar de encontrá-las.
Em um pré-print recente, uma equipe internacional de astrônomos liderada por Seiji Fujimoto, identificou o que poderia ser uma galáxia do universo primitivo rica nessas estrelas elusivas. Essa galáxia, chamada GLIMPSE-16403, ainda não foi confirmada como hospedeira de estrelas de População III, mas sua descoberta sugere que encontrar as primeiras estrelas do universo agora está ao nosso alcance.
“Este trabalho abre um caminho claro para a descoberta das primeiras galáxias de População III”, escrevem os pesquisadores. “Qualquer que seja o destino dos candidatos atuais, os métodos desenvolvidos neste estudo permitirão buscas por galáxias de População III ao longo da era do JWST.”
A era conhecida como Alvorecer Cósmico abrange o primeiro bilhão de anos após o Big Bang, quando o universo passou de um plasma quente e denso para um espaço repleto de estrelas e galáxias. Durante esse período, as primeiras estrelas e galáxias iluminaram o cosmos, dissipando a escuridão que dominava desde o nascimento do universo.
Observar essa época é incrivelmente desafiador, mas Fujimoto e sua equipe concentraram sua busca procurando pelas assinaturas químicas das estrelas de População III. Eles examinaram galáxias com fortes emissões de hidrogênio e hélio e pouca evidência de elementos mais pesados. Sua análise identificou dois candidatos, com GLIMPSE-16403 se destacando como o mais promissor. Localizada cerca de 825 milhões de anos após o Big Bang, essa galáxia se encaixa nos critérios para abrigar estrelas de População III, tornando-a o melhor candidato até agora para encontrar esses objetos celestes antigos.
Confirmar a natureza das estrelas em GLIMPSE-16403 exigirá observações mais detalhadas, o que não é uma tarefa fácil, dada a imensa distância envolvida. A detecção de estrelas de População III agora parece estar ao alcance.
“Exatamente cem anos atrás, nosso horizonte cósmico se expandiu além das bordas da Via Láctea pela primeira vez”, observam os pesquisadores. “Ao refletirmos sobre as descobertas profundas do último século, é fascinante imaginar como os primeiros astrônomos veriam a perspectiva de detectar as primeiras estrelas do universo.”
As estrelas de População III foram cruciais para moldar o universo que vemos hoje. Elementos mais pesados que hidrogênio e hélio, essenciais para planetas e vida, foram criados nos núcleos dessas estrelas e espalhados pelo cosmos quando elas morreram. No entanto, até agora, as evidências dessas estrelas foram indiretas, já que elas provavelmente se apagaram há muito tempo devido ao seu tamanho imenso e à sua curta vida.
Os astrônomos estão ansiosos para aprender mais sobre essas estrelas primordiais e como elas iluminaram o Alvorecer Cósmico, dissipando a névoa opaca de hidrogênio neutro que uma vez preencheu o espaço. O Telescópio Espacial James Webb (JWST), com sua capacidade incomparável de observar o universo distante, oferece a melhor chance de finalmente observar essas estrelas antigas e desvendar os segredos da primeira luz do universo.
