Webb identifica a supernova mais antiga até o momento e mostra a galáxia hospedeira.

 O Telescópio Espacial James Webb da NASA/ESA/CSA confirmou a origem de um clarão de luz extremamente brilhante, conhecido como explosão de raios gama, gerado pela explosão de uma estrela massiva quando o Universo tinha apenas 730 milhões de anos. Pela primeira vez para um evento tão remoto, o telescópio detectou a galáxia hospedeira da supernova. As observações rápidas do Webb verificaram dados coletados por telescópios ao redor do mundo que vinham acompanhando a explosão de raios gama desde seu início, em meados de março.

O Telescópio Espacial James Webb da NASA/ESA/CSA identificou a fonte de um superbrilhante clarão de luz conhecido como uma explosão de raios gama: uma supernova que explodiu quando o Universo tinha apenas 730 milhões de anos. As imagens de alta resolução no infravermelho próximo, pelo Webb, também detetaram a galáxia hospedeira da supernova. As suas observações rápidas verificaram os dados obtidos por outros telescópios que seguiram a emissão brilhante de uma explosão de raios gama que entrou em cena em meados de março. Crédito: NASA, ESA, CSA, STScI, A. Levan (IMAPP); processamento de Imagem - A. Pagan (STScI) 

Com essa observação, o Webb também quebrou seu próprio recorde: a supernova que liderava o ranking anteriormente existia quando o Universo tinha 1,8 bilhão de anos.

“Só o Webb poderia mostrar diretamente que essa luz vem de uma supernova – uma estrela massiva em colapso”, disse Andrew Levan, autor principal de um dos dois novos artigos publicados na revista Astronomy and Astrophysics Letters e professor da Universidade Radboud em Nîmegen, Holanda, e da Universidade de Warwick, no Reino Unido. “Essa observação também demonstra que podemos usar o Webb para encontrar estrelas individuais quando o Universo tinha apenas 5% de sua idade atual.”

Enquanto uma explosão de raios gama normalmente dura de segundos a minutos, uma supernova aumenta seu brilho rapidamente ao longo de várias semanas antes de diminuir gradualmente. Em contraste, esta supernova brilhou ao longo de meses. Como explodiu tão cedo na história do Universo, sua luz foi esticada à medida que o cosmos se expandia ao longo de bilhões de anos. À medida que a luz é esticada, o tempo necessário para que os eventos se desenrolem também aumenta. As observações do Webb foram feitas intencionalmente três meses e meio após o término da explosão de raios gama, já que se esperava que a supernova subjacente atingisse seu brilho máximo naquele momento.

“Webb proporcionou o acompanhamento rápido e preciso de que precisávamos”, disse Benjamin Schneider, coautor e pesquisador de pós-doutorado no Laboratoire d'Astrophysique de Marseille, na França.

As explosões de raios gama são incrivelmente raras. Aquelas que duram alguns segundos podem ser causadas pela colisão de duas estrelas de nêutrons ou de uma estrela de nêutrons com um buraco negro. Explosões mais longas como esta, que durou cerca de 10 segundos, são frequentemente associadas à morte explosiva de estrelas massivas.

Investigação imediata e ágil da fonte.

O primeiro alerta soou em 14 de março de 2025. A notícia da explosão de raios gama de uma fonte muito distante veio da missão SVOM (Space-based multi-band astronomical Variable Objects Monitor), um telescópio franco-chinês lançado em 2024 e projetado para detectar eventos efêmeros. 

Em uma hora e meia, o Observatório Neil Gehrels Swift da NASA localizou a fonte de raios X no céu. Isso possibilitou observações subsequentes que determinariam a distância para o Webb. Onze horas depois, o Telescópio Óptico Nórdico, nas Ilhas Canárias, na Espanha, foi acionado e revelou um brilho residual de uma explosão de raios gama no infravermelho, um indício de que os raios gama poderiam estar associados a um objeto muito distante. Quatro horas depois, o Very Large Telescope do Observatório Europeu do Sul, no Chile, estimou que o objeto existia 730 milhões de anos após o Big Bang.

“Nos últimos 50 anos, apenas um punhado de explosões de raios gama foram detectadas no primeiro bilhão de anos do Universo”, disse Levan. “Este evento em particular é muito raro e muito empolgante.”

Surpreendentemente semelhante a supernovas próximas.

Como esta é a supernova mais antiga e mais distante já detectada, os pesquisadores a compararam com o que já conhecem em detalhes — supernovas modernas e próximas. As duas se mostraram muito semelhantes, o que os surpreendeu.

Por quê? Ainda se sabe pouco sobre o primeiro bilhão de anos do Universo. As estrelas primitivas provavelmente continham menos elementos pesados, eram mais massivas e tinham vidas mais curtas. Elas também existiram durante a Era da Reionização, quando o gás entre as galáxias era em grande parte opaco à luz de alta energia.

“Entramos com a mente aberta”, disse Nial Tanvir, coautor do estudo e professor da Universidade de Leicester, no Reino Unido. “E, para nossa surpresa, o Webb mostrou que essa supernova é exatamente igual às supernovas modernas.” Antes que os pesquisadores possam determinar por que uma supernova tão precoce é semelhante a supernovas próximas, são necessários mais dados para identificar pequenas diferenças.

Primeira olhada na galáxia hospedeira da supernova

“As observações do Webb indicam que esta galáxia distante é semelhante a outras galáxias que existiram na mesma época”, disse Emeric Le Floc'h, coautor e astrônomo do CEA Paris-Saclay (Commissariat à l'Énergie Atomique et aux Énergies Alternatives) na França. Como a luz da galáxia está concentrada em poucos pixels, fazendo com que ela pareça uma mancha avermelhada, o que podemos aprender sobre ela ainda é limitado. Conseguir vê-la já é uma grande conquista.

Os pesquisadores já planejaram o retorno do Webb ao esforço internacional para aprender mais sobre as explosões de raios gama emitidas por objetos no início do Universo. A equipe foi aprovada para observar eventos com o Webb e agora tem um novo objetivo: aprender mais sobre galáxias no Universo distante, capturando o brilho residual das próprias explosões de raios gama. "Esse brilho ajudará o Webb a ver mais e nos dará uma 'impressão digital' da galáxia", disse Levan.

Esawebb.org