Aproximando-se da Aurora Cósmica: Descobertas do JWST
Estamos à beira de testemunhar o início da aurora cósmica, o momento em que as primeiras estrelas e galáxias se formaram, graças ao Telescópio Espacial James Webb (JWST). O astrofísico Richard Ellis da University College London falou sobre os avanços recentes do JWST na New Scientist Live, em Londres, em 7 de outubro. O telescópio, operacional desde 2022, fez um progresso substancial no último ano, fornecendo novas visões sobre o cosmos.
Um dos avanços mais significativos tem sido a observação das galáxias mais distantes observáveis, que existiram apenas alguns bilhões de anos após o nascimento do universo. Surpreendentemente, essas galáxias parecem ser mais luminosas do que inicialmente previsto pelos teóricos. Isso sugere que chegamos a uma época em que as condições para a conversão de gás em estrelas podem ter sido substancialmente diferentes.
De acordo com Ellis, “Elas são sistematicamente mais brilhantes em fatores de três a cinco, o que pode não parecer muito, mas quando estendemos nossas observações para épocas cósmicas posteriores, quando o universo é mais antigo, esses modelos teóricos se alinham surpreendentemente bem com os dados”. Essa discrepância se torna mais evidente quando usamos o JWST para olhar mais profundamente no tempo, além das capacidades do Telescópio Espacial Hubble, para galáxias que existiram apenas 400 milhões de anos após o Big Bang.
Várias teorias tentam explicar esse fenômeno, incluindo a possibilidade de que as estrelas antigas eram significativamente mais massivas e, portanto, emitiam mais luz do que suas contrapartes modernas. Outra teoria sugere que as galáxias antigas formaram estrelas a uma taxa mais rápida do que se pensava anteriormente.
Se uma dessas teorias, ou uma combinação delas, for verdadeira, isso poderia significar que estamos nos aproximando da “aurora cósmica”. Ellis enfatiza que isso não mina nossa compreensão da cosmologia; simplesmente significa que estamos aprimorando nosso conhecimento das condições cósmicas iniciais sem desafiar os conceitos fundamentais da matéria escura fria e do Big Bang.
A composição química dessas galáxias antigas também sustenta a ideia de que estamos nos aproximando do início da história cósmica. As primeiras estrelas devem ter consistido principalmente de hidrogênio e hélio, com elementos mais pesados aparecendo em estágios posteriores de sua existência. Ao examinar as estrelas mais antigas, os pesquisadores podem avaliar a abundância de elementos como oxigênio, carbono e nitrogênio em comparação com o sol. Nessas épocas iniciais, o universo parece ser composto apenas de 1 a 4 por cento desses elementos mais pesados, avançando em direção a um estado mais primitivo.
No entanto, observar essas estrelas antigas em um estado não contaminado é excepcionalmente desafiador, pois elas podem nascer e morrer em meros 5 milhões de anos, potencialmente poluindo estrelas vizinhas com elementos mais pesados. Para identificar estrelas intocadas, os cientistas estão examinando sistematicamente uma ampla amostra de galáxias e usando o JWST para analisar suas composições químicas. Embora esse empreendimento exija um tempo significativo de observação, Ellis acredita que podemos começar a ver resultados nos próximos anos.
A exploração do JWST promete revelar ainda mais segredos sobre os primórdios do universo e as condições que levaram à formação das primeiras estrelas e galáxias. À medida que continuamos nossa busca pela compreensão do cosmos, essas descobertas revolucionárias nos aproximam cada vez mais da fronteira do desconhecido, onde os mistérios do universo primordial estão finalmente se desvendando. [New Scientist]
