Astrônomos descobrem estrela extremamente rara do universo primordial

Uma equipe de astrônomos identificou uma das estrelas mais primitivas e quimicamente puras já registradas, um verdadeiro fóssil vivo do universo antigo.

Estrelas na tênue galáxia anã Pictor II, lar de PicII-503, uma estrela de segunda geração com deficiência de ferro. (Crédito da imagem: CTIO/NOIRLab/DOE/NSF/AURA. Processamento da imagem: T.A. Rector (Universidade do Alasca em Anchorage/NSF NOIRLab), M. Zamani e D. de Martin (NSF NOIRLab). Agradecimentos: Investigador Principal: Anirudh Chiti, Alex Drlica-Wagner)

Chamada de PicII-503, essa estrela apresenta uma quantidade de ferro incrivelmente baixa: apenas 1/40.000 da que existe no Sol. Essa característica a coloca entre os objetos mais pobres em metais pesados conhecidos, aproximando-se do que se espera das primeiras estrelas que surgiram após o Big Bang.

O que torna PicII-503 especialmente valiosa é o fato de ela preservar, de forma clara e sem ambiguidades, a assinatura química dos primeiros astros que existiram no cosmos. Essas estrelas da chamada População III eram compostas quase exclusivamente de hidrogênio e hélio, os únicos elementos produzidos no Big Bang. Quando elas explodiram como supernovas, espalharam elementos mais pesados – como carbono, oxigênio e ferro – pelo espaço, enriquecendo o material que daria origem às gerações seguintes de estrelas.

A maioria das estrelas muito antigas que encontramos hoje carrega sinais misturados, resultado de várias gerações de enriquecimento. No entanto, PicII-503 se destaca por mostrar de maneira evidente os produtos de apenas uma ou poucas supernovas primordiais, sem contaminação significativa de processos posteriores. Isso a transforma em uma janela direta para entender como foram os primeiros eventos de nucleossíntese no universo.

Curiosamente, a descoberta ocorreu em uma galáxia anã ultrafraca, um tipo de sistema estelar pequeno e pouco luminoso que orbita nossa Via Láctea e que tende a preservar objetos muito antigos. PicII-503 representa o exemplo mais claro e extremo de uma estrela de segunda geração encontrada nesse ambiente, com o menor teor de ferro já medido em uma galáxia anã ultrafraca.

Os pesquisadores destacam que encontrar uma estrela que guarda de forma tão nítida os elementos pesados produzidos pelas primeiras estrelas estava no limite do que consideravam possível, dada a raridade extrema desses objetos. Essa descoberta abre uma oportunidade única para estudar a produção inicial de elementos químicos em sistemas primordiais, ajudando a reconstruir as condições do universo em seus primeiros momentos.

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