Os astrónomos podem ter identificado o candidato mais promissor até agora para estrelas de População III – a primeira geração de estrelas a entrar em ignição após o Big Bang. Estes gigantes primordiais têm sido um objetivo há muito procurado pelos investigadores, e a análise recente da galáxia distante LAP1-B oferece uma pista tentadora.
O que eram estrelas da população III?
Ao contrário das estrelas que observamos hoje – conhecidas como População I – teoriza-se que as estrelas da População III se formaram num ambiente drasticamente diferente. Eles emergiram do gás primordial composto principalmente de hidrogênio e hélio, antes de o universo ter dispersado elementos mais pesados por meio de supernovas e ventos estelares. Como resultado, prevê-se que estas primeiras estrelas tenham sido significativamente maiores e mais quentes do que as suas homólogas modernas.
A galáxia LAP1-B e as lentes gravitacionais
A potencial descoberta centra-se nas observações de LAP1-B, uma galáxia distante localizada com um desvio para o vermelho de 6,6. Este desvio para o vermelho indica que estamos a observar LAP1-B tal como existia apenas 800 milhões de anos após o Big Bang – uma fase surpreendentemente inicial na evolução do Universo. A detecção de um objeto tão distante só foi possível devido a um fenômeno chamado lente gravitacional. Um aglomerado de galáxias mais próximo agiu como uma lupa cósmica, curvando e amplificando a luz do LAP1-B, tornando-a visível para o Telescópio Espacial James Webb (JWST).
“O universo está repleto destas formações estelares primordiais”, explica Eli Visbal, da Universidade de Toledo. “No entanto, só podemos realmente examinar o universo sob a luz de lentes gravitacionais, que funcionam como holofotes cósmicos.” Os cálculos de Visbal e da sua equipa sugerem que, neste desvio para o vermelho, deveria haver aproximadamente um enxame estelar de População III – precisamente o que observaram em LAP1-B. Sua estimativa de abundância está perfeitamente alinhada com descobertas anteriores, indicando um único cluster.
Um tamanho mais realista?
Outro ponto que reforça o status do LAP1-B é a sua massa estelar relativamente modesta. As estimativas sugerem que tem apenas vários milhares de vezes a massa do nosso Sol – uma massa inferior à da maioria das outras galáxias candidatas a populações estelares de População III. Simulações de formação estelar inicial sugerem que aglomerados de estrelas de População III deveriam ter sido significativamente mais massivos. “Este é o candidato mais convincente que vimos até agora”, diz Visbal.
Ceticismo e Observações Futuras
Apesar da excitação, alguns investigadores permanecem cautelosos. “O LAP-B1 é um candidato extremamente interessante, mas está longe de mostrar os sinais claros e inequívocos que procurávamos”, diz Roberto Maiolino, da Universidade de Cambridge. Seria necessária uma combinação extremamente rara de fatores para resultar em estrelas da População III nesta fase tardia.
No entanto, continua a ser possível que bolsas de hidrogénio e hélio puro tenham permanecido mais tempo, permitindo que estrelas da População III se formassem mais tarde do que o previsto anteriormente. Ralf Klessen, da Universidade de Heidelberg, acrescenta: “Estatisticamente, isto seria uma discrepância significativa”.
Por que isso é importante
Compreender as estrelas da População III é fundamental para desvendar a evolução do universo. Estas estrelas primordiais foram responsáveis pela síntese dos primeiros elementos pesados – os blocos de construção de tudo o que vemos hoje. “Eles podem nos dizer como a química do universo evoluiu do hidrogênio e do hélio para todos os ingredientes complexos necessários à vida e ao cosmos como o conhecemos”, explica Visbal. A descoberta de estrelas de População III forneceria informações valiosas sobre os primeiros estágios do universo e a origem dos elementos químicos que constituem o nosso mundo.
Referência do periódico: The Astrophysical Journal Letters DOI: 10.3847/2041-8213/ae122f
