Observações feitas com o telescópio espacial James Webb forneceram novos dados sobre como surgiram as primeiras estrelas e galáxias. Os cientistas investigaram a galáxia anã Sextans A para entender como o Universo começou a acumular poeira rica em elementos pesados em suas fases iniciais.
Limitações e foco da pesquisa
Este estudo foi realizado devido às restrições dos instrumentos atuais para analisar em profundidade as galáxias mais antigas do cosmos. Como solução, a equipe direcionou sua investigação para um sistema situado a aproximadamente 4,6 milhões de anos-luz da Terra, cuja composição química se assemelha à das primeiras galáxias.
Os achados apontam quais estrelas foram mais responsáveis pela criação da poeira cósmica, material que posteriormente impulsionou o nascimento de novas estrelas e a evolução galáctica. A pesquisa foi divulgada na segunda-feira, dia 20, no periódico The Astrophysical Journal.
Sextans A como modelo do Universo antigo
Apesar da capacidade do James Webb de captar galáxias muito distantes, a análise minuciosa desses objetos permanece um desafio. Para contornar essa dificuldade, os pesquisadores optaram por estudar a Sextans A, uma galáxia anã que compartilha similaridades químicas com os sistemas existentes nos primeiros bilhões de anos do Universo.
De acordo com o grupo responsável, este ambiente proporciona uma chance única de estudar os fenômenos ocorridos quando as primeiras estrelas começaram a alterar a composição do espaço entre elas. Claudio Gavetti, líder da pesquisa no Instituto Nacional de Astrofísica (INAF), afirmou que observar uma galáxia próxima como Sextans A, com condições químicas parecidas, é uma oportunidade valiosa para compreender a evolução das primeiras gerações de estrelas e seu papel na transformação do meio interestelar.
Formação de elementos e poeira
No começo da história do Universo, predominavam hidrogênio e hélio, sendo os elementos mais pesados raros. As primeiras estrelas geraram esses elementos em seus núcleos e, ao explodirem como supernovas no final de suas vidas, dispersaram esse material pelo meio interestelar. Mais tarde, essa matéria-prima foi incorporada a novas gerações estelares.
Os pesquisadores notaram que a Sextans A possui uma concentração de elementos pesados correspondente a apenas 1% a 7% do encontrado no Sol. Essa característica torna a galáxia um laboratório natural para simular as condições do Universo jovem.
Análise estelar e contribuição para a poeira
Para conduzir o trabalho, a equipe empregou os instrumentos NIRCam e MIRI, ambos presentes no James Webb. As observações possibilitaram mapear estrelas da galáxia que transitam pela fase conhecida como ramo assintótico das gigantes vermelhas, um período caracterizado por grandes aumentos de brilho e modificações estruturais.
A análise revelou que cerca de 90% dessas estrelas não estavam envoltas por poeira. Em contraste, aproximadamente vinte delas exibiam densas camadas desse material, sinalizando que funcionaram como importantes produtoras de poeira cósmica. O estudo indica que essas estrelas se formaram há entre 2 e 3 bilhões de anos e tinham uma massa inicial equivalente a cerca de uma vez e meia a do Sol.
Os autores concluíram que identificar esses objetos aprofunda o entendimento sobre quais tipos de estrelas ajudaram a enriquecer o Universo com os elementos essenciais para o surgimento de novas estrelas e o desenvolvimento das galáxias ao longo do tempo. Flavia Dell’Agli, pesquisadora do Instituto Nacional de Astrofísica (INAF), ressaltou que o JWST permite observar ambientes com um nível de detalhe inédito, cujo valor reside não só nas imagens, mas também na comparação com modelos teóricos para validar a descrição da evolução estelar.