Telescópio James Webb encontra evidências de estrelas ‘monstros celestiais’ do tamanho de 10.000 sóis à espreita no início dos tempos

O Telescópio Espacial James Webb encontrou as principais impressões digitais de estrelas supermassivas apenas 440 milhões de anos após o Big Bang. 

Aglomerados globulares como este contêm centenas de milhares a milhões de estrelas – incluindo algumas das mais antigas do universo. (Crédito da imagem: NASA Goddard)

O Telescópio Espacial James Webb (James Webb) descobriu a primeira evidência de que milhões de estrelas supermassivas até 10.000 vezes a massa do sol podem estar escondidas no início do universo.

Nascidas apenas 440 milhões de anos após o Big Bang, as estrelas podem lançar luz sobre como nosso universo foi semeado pela primeira vez com elementos pesados. Pesquisadores, que apelidaram as estrelas gigantes de “monstros celestiais”, publicaram suas descobertas em 5 de maio na revista Astronomy and Astrophysics.

“Hoje, graças aos dados coletados pelo Telescópio Espacial James Webb, acreditamos ter encontrado uma primeira pista da presença dessas estrelas extraordinárias”, disse a principal autora do estudo, Corinne Charbonnel, professora de astronomia da Universidade de Genebra, na Suíça. em um comunicado.

Os pesquisadores encontraram vestígios químicos de estrelas gigantescas dentro de aglomerados globulares – aglomerados de dezenas de milhares a milhões de estrelas bem compactadas, muitas das quais estão entre as mais antigas que já se formaram em nosso universo. Cerca de 180 aglomerados globulares pontilham nossa Via Láctea e, por serem tão antigos, servem aos astrônomos como janelas através do tempo para os primeiros anos de nosso universo.

Misteriosamente, algumas das estrelas nesses aglomerados têm proporções extremamente diferentes de elementos (oxigênio, nitrogênio, sódio e alumínio), apesar de terem se formado aproximadamente na mesma época e a partir das mesmas nuvens de gás e poeira há 13,4 bilhões de anos.

Os astrônomos acreditam que essa variedade elementar pode ser explicada pela existência de estrelas supermassivas – gigantes cósmicos nascidos nas condições mais densas do universo primitivo que queimaram seu combustível em temperaturas muito mais altas, produzindo elementos mais pesados que subsequentemente “poluíram” estrelas infantis menores (que geralmente consistem em de elementos muito mais leves).

Mas encontrar essas estrelas tem se mostrado difícil. Em qualquer lugar entre 5.000 a 10.000 vezes o tamanho do nosso sol, os gigantes de fogo queimaram a temperaturas de 135 milhões de graus Fahrenheit (75 milhões de graus Celsius). À medida que as estrelas maiores, mais brilhantes e mais quentes morrem mais rapidamente, esses monstros cósmicos há muito encontraram sua morte em explosões extremamente violentas chamadas hipernovas.

“Os aglomerados globulares têm entre 10 e 13 bilhões de anos, enquanto o tempo máximo de vida das superestrelas é de dois milhões de anos. Eles, portanto, desapareceram muito cedo dos aglomerados que são atualmente observáveis. Apenas vestígios indiretos permanecem”, co-autor Mark Gieles, professor de astrofísica da Universidade de Barcelona, disse no comunicado.

Para localizar o resíduo químico disperso dos monstros antigos, os pesquisadores treinaram a câmera infravermelha do James Webb na galáxia GN-z11, que é uma das galáxias mais distantes e antigas já descobertas, situada a 13,3 bilhões de anos-luz da Terra. Diferentes produtos químicos absorvem e emitem luz em diferentes frequências, portanto, ao quebrar a luz proveniente de diferentes aglomerados globulares encontrados em GN-z11, os astrônomos descobriram que não apenas suas estrelas estavam bem compactadas, mas também cercadas por altos níveis de nitrogênio.

“A forte presença de nitrogênio só pode ser explicada pela combustão de hidrogênio em temperaturas extremamente altas, que apenas o núcleo de estrelas supermassivas pode alcançar”, disse Charbonnel.

Tendo encontrado as primeiras pistas para os monstros celestiais, os pesquisadores examinarão mais aglomerados globulares em mais galáxias para ver se sua descoberta se mantém em outro lugar.

Fonte: livescience.com