Astrônomos utilizaram o Telescópio Espacial James Webb para observar uma das galáxias mais primitivas já encontradas e, com isso, abrir uma nova janela para os primeiros capítulos da história cósmica.
A galáxia, chamada LAP1-B, é vista como existia apenas 800 milhões de anos após o Big Bang, quando o universo ainda era extremamente jovem.
O estudo revelou que ela possui a menor abundância de elementos pesados já medida em uma galáxia desse tipo, tornando-se um dos melhores laboratórios conhecidos para investigar as primeiras gerações de estrelas.
Segundo os pesquisadores, a concentração de elementos pesados em LAP1-B é aproximadamente 240 vezes menor do que a encontrada no Sol.
Para os astrônomos, esse é um sinal claro de que a galáxia preserva características muito próximas das condições que existiam no início do universo.
No vocabulário astronômico, qualquer elemento mais pesado que hidrogênio e hélio é chamado de metal.
Esses elementos não existiam logo após o Big Bang.
Eles foram produzidos posteriormente no interior das estrelas e espalhados pelo espaço quando essas estrelas morreram em explosões de supernova.
Por isso, quanto menos metais uma galáxia possui, mais próxima ela está das primeiras fases da evolução cósmica.
“Quando vi o espectro de LAP1-B pela primeira vez, fiquei imediatamente entusiasmado”, afirmou o astrônomo Kimihiko Nakajima, da Universidade de Kanazawa, principal autor do estudo.
Os dados mostraram fortes sinais de hidrogênio, mas quase nenhuma evidência de oxigênio, algo extremamente incomum quando comparado às galáxias observadas atualmente.
Observar uma galáxia tão distante não foi uma tarefa simples.
A luz de LAP1-B viajou cerca de 13 bilhões de anos até chegar à Terra.
Mesmo para o James Webb, ela seria praticamente invisível sem a ajuda de um fenômeno conhecido como lente gravitacional.
Entre a Terra e a galáxia existe um enorme aglomerado de galáxias chamado MACS J0416.
A gravidade desse aglomerado curva o espaço-tempo e atua como uma gigantesca lente natural, ampliando a luz da galáxia distante em aproximadamente cem vezes.
Com essa ajuda e mais de 30 horas de observação, os pesquisadores conseguiram estudar sua composição química com um nível de detalhe sem precedentes.
Os resultados podem representar uma das primeiras evidências observacionais das lendárias estrelas da População III.
Essas estrelas foram as primeiras a surgir no universo e eram compostas quase exclusivamente por hidrogênio e hélio.
Os modelos teóricos preveem que suas explosões espalharam quantidades específicas de carbono e oxigênio pelo cosmos.
Segundo os pesquisadores, LAP1-B apresenta exatamente esse tipo de assinatura química.
A galáxia também pode ajudar a resolver outro mistério importante.
Os cientistas acreditam que ela seja uma ancestral direta das chamadas galáxias anãs ultrafraquíssimas, pequenos sistemas estelares extremamente pobres em metais que hoje orbitam a Via Láctea.
Essas galáxias são frequentemente descritas como fósseis cósmicos porque preservam características do universo primordial.
Até agora, porém, os astrônomos nunca haviam encontrado uma ligação direta entre essas galáxias modernas e seus possíveis ancestrais.
LAP1-B pode representar exatamente essa conexão.
Além disso, os pesquisadores sugerem que a galáxia está envolta por um grande halo de matéria escura, responsável por fornecer a gravidade necessária para explicar os movimentos observados em seu interior.
Essa interpretação ainda é debatida por outros grupos de pesquisa, que propõem explicações alternativas para a dinâmica observada.
Mesmo assim, a importância da descoberta é amplamente reconhecida.
Para muitos especialistas, LAP1-B representa exatamente o tipo de objeto que o James Webb foi projetado para encontrar.
A expectativa é que futuras observações revelem outras galáxias semelhantes, permitindo reconstruir em detalhes a transição entre as primeiras estrelas do universo e as galáxias mais evoluídas que vemos atualmente.
Segundo os pesquisadores, estamos apenas começando a explorar essa nova era da astronomia inaugurada pelo James Webb.
Sobre a Imagem: Astrônomos usaram o aglomerado de galáxias MACS J0416 (ao fundo) como uma lupa para observar a galáxia extremamente tênue LAP1-B (inserção), visualizada aqui com base nos dados infravermelhos do Telescópio Espacial James Webb. Créditos da Imagem: NASA, ESA, CSA & K. Nakajima et al., Nature.
Link do Estudo: www.nature.com
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