Esta galáxia mostra que a vida poderia ter surgido rapidamente após o Big Bang

Observações recentes de JADES-GS-z11-0, uma galáxia distante, revelaram níveis surpreendentes de oxigênio. Essa descoberta foi possível graças ao Telescópio Espacial James Webb e ao interferômetro ALMA, localizados no Chile. Pesquisadores refinaram a distância dessa galáxia , estimando-a agora em 400 milhões de anos após o Big Bang . 

Simulação de uma estrela de população III, 400 milhões de anos após o Big Bang. Imagem Wikimedia

A presença de oxigênio abundante sugere vários ciclos de vida estelar. Estrelas massivas produzem esse elemento por meio de fusão nuclear antes de expeli-lo em explosões, processos que normalmente levam bilhões de anos para enriquecer uma galáxia. Aqui, tudo aconteceu em tempo recorde.

A formação estelar em JADES-GS-z11-0 é extremamente ativa, com seis massas solares sendo geradas anualmente. Essa taxa excede em muito a da nossa Via Láctea. Essa produtividade explica, em parte, o rápido acúmulo de elementos pesados, criando condições propícias à evolução acelerada.

Esta descoberta abre novas perspectivas sobre o surgimento inicial da vida. O oxigênio é essencial para muitas formas biológicas, assim como o carbono ou o silício. Embora especulativo, isso implica que os ingredientes para a vida estavam disponíveis muito cedo. Exoplanetas nessas galáxias podem ter herdado esses elementos.

Modelos cosmológicos devem incorporar esses novos dados: a rapidez do enriquecimento químico rompe os cenários padrão de formação galáctica. Estudos adicionais com o ALMA e o JWST estão planejados para refinar esses resultados.

Como as estrelas produzem oxigênio?

As estrelas geram oxigênio por meio da fusão nuclear em seus núcleos. Esse processo transforma hidrogênio em elementos mais pesados ​​sob a influência da gravidade e do calor. Em estrelas massivas, a fusão avançada cria carbono, depois oxigênio e, finalmente, elementos como néon ou magnésio . A quantidade produzida depende da massa da estrela e de sua vida útil.

Quando essas estrelas morrem como supernovas, elas expelem esses elementos para o espaço. Esse enriquecimento permite que novas gerações de estrelas e planetas se formem com materiais diversos. Sem esse ciclo, o Universo seria desprovido de elementos essenciais para a vida. O oxigênio detectado em JADES-GS-z11-0 demonstra vários desses ciclos em um curto período de tempo.

Por que o jovem Universo era tão ativo?

O Universo primitivo era mais denso e quente, favorecendo a rápida formação estelar. As primeiras galáxias continham muito gás não poluído por elementos pesados. Essa pureza inicial permitiu que as estrelas se formassem de forma eficiente e sem obstáculos. As interações gravitacionais também eram mais intensas, acelerando colisões e fusões galácticas.

Além disso, a ausência de elementos pesados ​​significava que as estrelas podiam ser muito massivas e viver brevemente, enriquecendo rapidamente seu ambiente. Isso contrasta com o Universo atual, que é mais calmo e evoluído.

Essas condições extremas explicam por que galáxias como JADES-GS-z11-0 foram capazes de atingir a maturidade química tão rapidamente, contradizendo as previsões dos modelos atuais.

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