Os astrônomos têm saltado uns aos outros para o passado ultimamente. Na semana passada, um grupo usando o Telescópio Espacial Hubble anunciou que descobriu o que poderia ser a estrela mais distante e mais antiga já vista, apelidada de Earendel, que brilhou há 12,9 bilhões de anos, apenas 900 milhões de anos após o Big Bang.
Agora, outro grupo internacional de astrônomos, empurrando os limites dos maiores telescópios da Terra, diz ter descoberto o que parece ser a coleção de luz estelar mais antiga e mais distante já vista: uma bolha avermelhada chamada HD1, que estava despejando quantidades prodigiosas de energia apenas 330 milhões de anos após o Big Bang. Esse reino do tempo é até agora inexplorado. Outra bolha, HD2 aparece quase tão distante.
Os astrônomos podem apenas adivinhar o que são essas bolhas – galáxias ou quasares ou talvez algo completamente diferente – enquanto esperam pela chance de observá-los com o novo Telescópio Espacial James Webb. Mas o que quer que sejam, dizem os astrônomos, eles podem lançar luz sobre uma fase crucial do cosmos à medida que evolui do fogo primordial primitivo para os planetas, a vida e nós.
“Estou animado como uma criança que vê o primeiro fogo de artifício em um show magnífico e altamente esperado”, disse Fabio Pacucci, do Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics. “Este pode ser um dos primeiros vislumbres de luz a iluminar o cosmos em um show que acabou criando todas as estrelas, planetas e até flores que vemos ao nosso redor hoje – mais de 13 bilhões de anos depois.”
O Dr. Pacucci fez parte de uma equipe liderada por Yuichi Harikane da Universidade de Tóquio que passou 1.200 horas usando vários telescópios terrestres para procurar galáxias muito primitivas. Suas descobertas foram divulgadas na quinta-feira em O Jornal Astrofísico e a Avisos mensais da Royal Astronomical Society. Seu trabalho também foi relatado na revista Sky & Telescope no início deste ano.
Saiba mais sobre o Telescópio Espacial James Webb
Depois de viajar quase um milhão de milhas, o Telescópio Espacial James Webb chegou ao seu destino. Passará anos observando o cosmos.
No universo em expansão, quanto mais longe um objeto está de nós, mais rápido ele está se afastando de nós. Assim como o som de uma sirene de ambulância se afastando muda para um tom mais baixo, esse movimento faz com que a luz de um objeto se desloque para comprimentos de onda mais vermelhos. Em busca das galáxias mais distantes, os astrônomos vasculharam cerca de 70.000 objetos, e HD1 foi o mais vermelho que conseguiram encontrar.
“A cor vermelha do HD1 combinava com as características esperadas de uma galáxia a 13,5 bilhões de anos-luz de distância surpreendentemente bem, me dando um pouco de arrepios quando a encontrei”, disse Harikane em um comunicado divulgado pelo Centro de Astrofísica.
O padrão-ouro das distâncias cósmicas, no entanto, é o desvio para o vermelho, derivado da obtenção de um espectro do objeto e da medição do quanto os comprimentos de onda emitidos pelos elementos característicos aumentaram ou se deslocaram para o vermelho. Usando o Atacama Large Millimeter/submillimeter Array, ou ALMA – uma coleção de radiotelescópios no Chile – Dr. Harikane e sua equipe obtiveram um redshift provisório para HD1 de 13, o que significa que o comprimento de onda da luz emitida por um átomo de oxigênio se esticou para 14 vezes seu comprimento de onda em repouso. O redshift do outro blob não foi determinado.
Isso datou a suposta galáxia em apenas 330 milhões de anos após o início do tempo, bem no campo de caça do telescópio Webb, que também poderá confirmar a medição do desvio para o vermelho.
“Se o desvio para o vermelho do ALMA puder ser confirmado, então este seria de fato um objeto espetacular”, disse Marcia Rieke, da Universidade do Arizona, investigadora principal do telescópio Webb.
De acordo com a história que os astrônomos contam, o caminho para o universo como o conhecemos começou cerca de 100 milhões de anos após o Big Bang, quando o hidrogênio e o hélio criados na explosão primordial começaram a se condensar nas primeiras estrelas, conhecidas como estrelas da População 3 (Populações 1 e 2, que possuem grandes quantidades de elementos mais pesados estão presentes nas galáxias hoje). Essas estrelas, compostas apenas de hidrogênio e hélio, nunca foram observadas e seriam muito maiores e mais brilhantes do que as do universo hoje. Eles teriam queimado quente e morrido rápido em explosões de supernovas que então iniciaram a evolução química poluindo um universo primitivo com elementos como oxigênio e ferro, a nossa essência.
Dr. Pacucci disse que eles primeiro pensaram que HD1 e HD2 eram o que chamamos de galáxias starburst, que se enchem de novas estrelas. Mas depois de mais pesquisas, eles descobriram que HD1 parecia estar produzindo estrelas mais de 10 vezes mais rápido do que essas galáxias costumam fazer.
Outra possibilidade, disse o Dr. Pacucci, é que esta galáxia estava dando origem às primeiras estrelas ultraluminosas da População 3. Ainda outra explicação é que toda essa radiância vem do material espirrando em um buraco negro supermassivo com 100 milhões de vezes a massa do sol. Mas os astrônomos têm dificuldade em explicar como um buraco negro pode ter crescido tanto no início do tempo cósmico.
Nasceu assim – no caos do Big Bang – ou foi apenas estupendamente faminto?
“HD1 representaria um bebê gigante na sala de parto do universo primitivo”, disse Avi Loeb, co-autor do artigo do Dr. Pacucci.
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