O Telescópio Espacial James Webb (JWST) detectou um alicerce fundamental da vida no início do universo, revirando o que sabemos sobre as primeiras galáxias.
A descoberta — uma nuvem de carbono numa galáxia distante e compacta, tal como apareceu apenas 350 milhões de anos depois da Big Bang — marca a detecção mais antiga de um elemento diferente do hidrogênio no universo. Os resultados foram aceitos para publicação na revista Astronomy & Astrophysics, e uma versão pré-impressa pode ser encontrada em arXiv.
“Pesquisas anteriores sugeriram que o carbono começou a se formar em grandes quantidades relativamente tarde – cerca de um bilhão de anos após o Big Bang”, disse o coautor. Roberto Maiolinoprofessor de astrofísica experimental no Instituto Kavli de Cosmologia da Universidade de Cambridge, disse em um comunicado. “Mas descobrimos que o carbono se formou muito antes – pode até ser o metal mais antigo de todos”.
Os astrônomos classificam os elementos mais pesados que o hidrogênio e o hélio como metais. Isso porque, além do hidrogênio e de vestígios de lítio, esses elementos foram forjados dentro das fornalhas ardentes das estrelas e distribuídos por todo o universo por explosões estelares chamadas supernovas.
Antigamente, pensava-se que esse processo de produção e propagação de elementos pesados levava muitas vidas estelares antes que elementos pesados o suficiente para formar planetas estivessem amplamente disponíveis. Mas a nova descoberta desafiou este preconceito.
“Ficámos surpreendidos ao ver carbono tão cedo no Universo, uma vez que se pensava que as primeiras estrelas produziam muito mais oxigénio do que carbono”, disse Maiolino. “Pensávamos que o carbono tinha sido enriquecido muito mais tarde, através de processos completamente diferentes, mas o facto de ter surgido tão cedo diz-nos que as primeiras estrelas podem ter funcionado de forma muito diferente.”
Relacionado: O telescópio James Webb descobre a galáxia mais antiga do universo conhecido – e é chocantemente grande
Para fazer a descoberta, os astrônomos usaram o JWST para observar uma galáxia antiga conhecida como GS-z12. Usando o espectrógrafo de infravermelho próximo do telescópio, os investigadores dividiram esta luz primitiva num espectro de cores a partir do qual puderam ler a impressão digital química da galáxia primitiva.
O que encontraram na galáxia remota, que era 100.000 vezes menos massiva que a via Lácteahavia vestígios de oxigênio e néon misturados com um forte sinal de carbono.
Não está claro exatamente como o carbono poderia ter se formado tão cedo na vida do universo, embora possa ser devido ao colapso de estrelas com menos energia do que se pensava inicialmente, segundo os pesquisadores. Como o carbono teria se formado nas camadas externas das estrelas, isso poderia ter permitido que ele escapasse e semeasse o universo primitivo mais cedo do que o esperado, em vez de ser sugado para dentro do universo. buracos negros formado a partir das estrelas em colapso.
“Essas observações nos dizem que o carbono pode ser enriquecido rapidamente no início do universo”, disse o autor principal. Francisco D’Eugênio, disse um astrofísico do Instituto Kavli de Cosmologia, no comunicado. “E como o carbono é fundamental para a vida como a conhecemos, não é necessariamente verdade que a vida deva ter evoluído muito mais tarde no universo. Talvez a vida tenha surgido muito antes – embora se houver vida em outras partes do universo, ela possa ter evoluído de forma muito diferente do que aconteceu aqui na Terra.”