Descrição de chapéu The New York Times

Astrônomos descobrem galáxia que talvez seja a mais distante identificada até agora

Uma semana após o Hubble localizar a que seria a estrela mais distante, outro grupo diz ter encontrado o conglomerado de estrelas mais próximo do Big Bang

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Dennis Overbye
The New York Times

Os astrônomos andam competindo para ver quem chega mais longe no passado. Na semana passada, um grupo usando o Telescópio Espacial Hubble anunciou ter descoberto possivelmente a estrela mais distante e antiga já vista, apelidada de Earendel, que brilhou 12,9 bilhões de anos atrás, meros 900 milhões de anos após o Big Bang.

Agora outro grupo internacional de astrônomos, levando os maiores telescópios da Terra a seus limites, anunciou ter descoberto o que parece ser a mais antiga e distante coleção de luz estelar já vista: uma mancha avermelhada que recebeu o nome de HD1 e que estava despejando quantidades prodigiosas de energia apenas 330 milhões de anos após o Big Bang. Essa época do tempo ainda não foi explorada. Outra mancha, HD2, parece quase igualmente distante.

Enquanto aguardam a oportunidade de observar essas manchas com o novo Telescópio Espacial James Webb, os astrônomos só podem aventar palpites sobre o que elas seriam —galáxias, quasares ou possivelmente outra coisa inteiramente. Mas, sejam o que forem, dizem, elas podem lançar luz sobre uma fase crucial no cosmos quando evoluiu de fogo primordial puro para converter-se em planetas, na vida e em nós.

Imagem mostra a que seria a galáxia mais distante já encontrada pelo homem, a HD1
Imagem mostra a que seria a galáxia mais distante já encontrada pelo homem, a HD1 (em vermelho), a 13,5 bilhões de anos-luz, apenas 330 milhões de anos após o Big Bang - Harikane et al/AFP

"Estou tão eletrizado quanto uma criança que vê o primeiro fogo de artifício numa queima de fogos magnífica", disse Fabio Pacucci, do Centro Harvard-Smithsonian de Astrofísica. "É muito possível que este seja um dos primeiros brilhos fracos de luz a iluminar o cosmos em um espetáculo que acabou por criar cada estrela, cada planeta e até cada flor que vemos à nossa volta hoje, mais de 13 bilhões de anos mais tarde."

Pacucci foi um dos integrantes de uma equipe liderada por Yuichi Harikane, da Universidade de Tóquio, que passou 1.200 horas usando vários telescópios baseados em terra para procurar galáxias muito primordiais. Suas descobertas foram divulgadas na quinta-feira (7) nos periódicos The Astrophysical Journal e Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. O trabalho deles também foi noticiado anteriormente este ano pela revista Sky & Telescope.

No universo em expansão, quanto mais distante um objeto está de nós, maior é a velocidade na qual está se afastando de nós. Do mesmo modo que o som de uma ambulância que se afasta passa para um tom mais baixo, o movimento leva a luz de um objeto a passar para comprimentos de onda mais vermelhos. Em busca das galáxias mais distantes, os astrônomos examinaram cerca de 70 mil objetos, e o HD1 foi o mais vermelho que conseguiram encontrar.

"A cor vermelha do HD1 correspondeu surpreendentemente bem às características previstas de uma galáxia a 13,5 bilhões de anos-luz de distância, o que me causou arrepios quando a encontrei", disse Harikane em declaração divulgada pelo Centro de Astrofísica.

Um campo de galáxias, com destaque para a estrela mais distante já vista, em imagem do Hubble
A estrela mais distante já vista, em imagem do Hubble, cuja luz viajou por 12,9 bilhões de anos até chegar à Terra - NASA, ESA, STScI, B. Welch (JHU)

Mas o padrão de excelência das distâncias cósmicas é o "redshift", ou desvio para o vermelho, derivado pela obtenção de um espectro do objeto e a medição de 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 —um conjunto de radiotelescópios situado no Chile—, Harikane e sua equipe conseguiram um redshift não definitivo de 13 para o HD1, o que significa que o comprimento de onda da luz emitida por um átomo de oxigênio se esticara para 14 vezes seu comprimento de onda em repouso. O redshift da outra mancha não foi determinado.

Isso datou a suposta galáxia a apenas 330 milhões de anos desde que o tempo começou, bem no meio do período visado pelo telescópio Webb, que também poderá confirmar a medição do redshift.

"Se o redshift medido pelo Alma puder ser confirmado, este será de fato um objeto espetacular", comentou Marcia Rieke, da Universidade do Arizona, uma das pesquisadoras principais do telescópio Webb.

Segundo a história contada pelos astrônomos, a estrada que conduziu ao universo tal como o conhecemos começou cerca de 100 milhões de anos após o Big Bang, quando hidrogênio e hélio criados na explosão primordial começaram a se condensar para formar as primeiras estrelas, conhecidas como estrelas de População 3 (as Populações 1 e 2, que possuem quantidades maiores de elementos mais pesados, estão presentes nas galáxias hoje).

Tais estrelas compostas unicamente de hidrogênio e hélio nunca foram observadas e deviam ser muito maiores e mais luminosas que as estrelas presentes no universo hoje. Elas teriam atingido temperaturas muito altas e morrido em pouco tempo em explosões de supernovas que então deram o pontapé inicial na evolução química que poluiu o universo imaculado com elementos como oxigênio e ferro, que nos compõem.

Pacucci disse que inicialmente eles pensaram que a HD1 e a HD2 fossem chamadas galáxias starburst, que se expandem com estrelas novas. Mas, após mais pesquisas, descobriram que a HD1 parecia estar produzindo estrelas a uma velocidade mais de dez vezes superior ao que essas galáxias geralmente fazem.

Outra possibilidade, disse Pacucci, é que essas galáxias estivessem parindo as próprias primeiras estrelas ultraluminosas de População 3. Ainda outra explicação é que toda essa radiância vem do material esguichando para dentro de um buraco negro ultragigantesco com 100 milhões de vezes a massa do Sol. Mas os astrônomos têm dificuldade em explicar como um buraco negro poderia ter atingido tais dimensões em um momento tão inicial do tempo cósmico.

Teria nascido desse modo, no caos do Big Bang, ou simplesmente era estupendamente faminto?

"O HD1 representaria um bebê gigantesco na sala de parto do universo primordial", disse Avi Loeb, co-autor do artigo de Pacucci.

Tradução de Clara Allain

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