Ingredientes incomuns ajudaram na formação de estrelas em uma galáxia próxima à Via Láctea.

"Isto é algo que nunca vimos em estrelas análogas às estrelas do universo primitivo."

O Telescópio Espacial James Webb capturou imagens de moléculas contendo carbono na galáxia anã Sextans A, revelando que elas se formaram em um ambiente inesperado (Crédito da imagem: NASA, ESA, CSA, Elizabeth Tarantino (STScI), Martha Boyer (STScI), Julia Roman-Duval (STScI); Processamento da imagem: Alyssa Pagan (STScI)) 

Algumas estrelas recém-descobertas em uma pequena galáxia chamada Sextans A estão se formando sem alguns dos "ingredientes" usuais — o que levanta questões sobre como o universo primitivo evoluiu.

Os astrônomos responsáveis ​​por um novo estudo dessas estrelas compararam o ambiente delas a uma cozinha cósmica. Normalmente, as estrelas que são "cozidas" nessas cozinhas são compostas de ingredientes essenciais como silício, carbono e ferro. Sextans A, no entanto, carece de quase todos esses ingredientes, criando uma situação em que algo tão essencial quanto o açúcar metafórico, ou a farinha, está ausente da "cozinha" onde as estrelas se formam, afirmaram os pesquisadores.

"Cada descoberta em Sextans A nos lembra que o universo primitivo era mais inventivo do que imaginávamos", disse a autora principal Martha Boyer, astrônoma associada do Instituto de Ciência do Telescópio Espacial em Baltimore, em um comunicado da NASA . (O instituto opera o JWST e coordena suas observações.)

Boyer fazia parte da equipe que estudava essas estrelas e o ambiente entre elas com o Telescópio Espacial James Webb . Os cientistas publicaram o trabalho em dois estudos destacados em uma coletiva de imprensa esta semana na reunião anual da Associação Astronômica Americana, em Phoenix. Um estudo foi publicado em setembro de 2025 no periódico científico Astrophysical Journal Letters (ApJ), enquanto o outro aguarda revisão por pares após ter sido publicado no servidor de pré-impressão arXiv em dezembro. 

O estudo publicado no ApJ examinou os espectros, ou assinaturas de luz, de meia dúzia de estrelas em Sextans A, uma galáxia próxima à nossa Via Láctea . Sextans A possui um conteúdo metálico muito baixo, ou metalicidade, em comparação com o Sol — apenas 3% a 7%. Isso ocorre porque a galáxia não é massiva o suficiente para reter elementos mais pesados, como ferro e oxigênio, produzidos por estrelas antigas e supernovas (as explosões de estrelas massivas e antigas que esgotam seu combustível). 

Usando o instrumento de infravermelho médio do JWST, os cientistas focaram em estrelas, todas com massa entre uma e oito vezes a do Sol, que estão no final de suas vidas. Essas estrelas são chamadas de estrelas do ramo assintomático das gigantes (ASB, na sigla em inglês), na fase de gigante vermelha , antes de explodirem e colapsarem em anãs brancas . 

As estrelas da galáxia anã Sextans A, uma porção da qual foi fotografada pelo Telescópio Espacial James Webb à esquerda, se uniram em um ambiente que carecia dos ingredientes essenciais para a formação de estrelas. A galáxia inteira é visível à esquerda em uma imagem terrestre do Telescópio Nicholas U. Mayall de 4 metros no Observatório Nacional de Kitt Peak.(Crédito da imagem: STScI, NASA, ESA, CSA, KPNO, NOIRLab da NSF, AURA, Elizabeth Tarantino (STScI), Phil Massey (Observatório Lowell), George Jacoby (NSF, AURA), Chris Smith (NSF, AURA); Processamento da imagem: Alyssa Pagan (STScI), Travis Rector (UAA), Mahdi Zamani (NOIRLab da NSF), Davide De Martin (NOIRLab da NSF))

Normalmente, estrelas ASB produzem poeira de silicato em galáxias ricas em metais, disse Boyer, que liderou o estudo publicado no ApJ. "No entanto, com uma metalicidade tão baixa [na galáxia], esperamos que essas estrelas sejam praticamente isentas de poeira", acrescentou. "Em vez disso, o Webb revelou uma estrela forjando grãos de poeira compostos quase inteiramente de ferro. Isso é algo que nunca vimos em estrelas análogas às estrelas do universo primordial."

Os astrônomos não esperariam que estrelas sem esses "ingredientes" essenciais fossem capazes de criar muita poeira. O JWST revelou que não apenas as estrelas produzem poeira, mas uma delas conseguiu fazê-lo usando uma "receita" química completamente diferente.

O segundo estudo publicado no arXiv analisou o meio interestelar (o ambiente entre as estrelas) em Sextans A, buscando moléculas contendo carbono chamadas hidrocarbonetos aromáticos policíclicos (HAPs). Modelos sugerem que os HAPs se formariam melhor em galáxias ricas em metais, ao contrário de Sextans A. Mesmo assim, os cientistas encontraram "bolsões" de HAPs na galáxia anã.

"Webb demonstra que os PAHs podem se formar e sobreviver mesmo nas galáxias mais carentes de metais, mas apenas em pequenas ilhas protegidas de gás denso", disse Elizabeth Tarantino, pesquisadora de pós-doutorado no Space Telescope Science Institute e autora principal do estudo publicado no Arxiv, na mesma declaração.

Os autores do estudo sugerem que os PAHs se formaram onde a densidade do gás e a proteção da poeira proporcionaram a quantidade exata de cobertura necessária. Por associação, isso significaria que os PAHs tendem a ser difíceis de encontrar em galáxias pobres em metais, pois essas galáxias geralmente não possuem essa proteção.

Os astrônomos planejam observar Sextans A novamente com o JWST para buscar mais PAHs, usando espectroscopia de alta resolução. As observações planejadas podem fornecer mais informações sobre a composição química dos aglomerados de PAHs. Enquanto isso, os membros da equipe afirmaram que os dois estudos mostram outras formas potenciais de criação de poeira além das supernovas e que ambientes cósmicos com baixa metalicidade contêm mais poeira do que os modelos previam.

Space.com