O telescópio James Webb descobriu as assinaturas químicas das maiores estrelas do universo

O Telescópio Espacial James Webb ajudou os astrônomos a descobrir as primeiras assinaturas químicas de estrelas supermassivas, os "monstros do céu" que queimavam com o brilho de milhões de sóis no início do universo.

Até agora, as maiores estrelas observadas em qualquer lugar tinham uma massa cerca de 300 vezes a do nosso Sol. Mas estima-se que a estrela supermassiva descrita no novo estudo tenha uma massa entre 5 e 000 sóis.

A equipe de pesquisadores europeus por trás do estudo teorizou anteriormente a existência de estrelas supermassivas em 2018, na tentativa de explicar um dos maiores mistérios da astronomia. Durante décadas, os astrônomos ficaram intrigados com a enorme diversidade da composição das várias estrelas reunidas nos chamados aglomerados globulares.

Esses aglomerados, em sua maioria muito antigos, podem conter milhões de estrelas em um espaço relativamente pequeno. Os avanços na astronomia revelaram um número crescente de aglomerados globulares, que se acredita serem o elo perdido entre as primeiras estrelas do universo e as primeiras galáxias.

Nossa galáxia Via Láctea, que tem mais de 100 bilhões de estrelas, tem cerca de 180 aglomerados globulares. Mas a questão permanece: por que as estrelas nesses aglomerados têm uma variedade tão grande de elementos químicos, apesar do fato de que provavelmente todas nasceram na mesma época, da mesma nuvem de gás?

Muitas estrelas contêm elementos que requerem enormes quantidades de calor para serem produzidos, como o alumínio, que requer temperaturas de até 70 milhões de graus Celsius. Isso está muito acima da temperatura que se acredita que as estrelas atinjam em seus núcleos, em torno de 15 a 20 milhões de graus Celsius, que é semelhante à temperatura do Sol.

Assim, os pesquisadores propuseram uma possível solução: uma estrela supermassiva que estava explodindo está expelindo "poluição" química. Eles sugerem que essas estrelas massivas nascem de colisões sucessivas em aglomerados globulares compactados. Corinne Charbonnel, astrofísica da Universidade de Genebra e principal autora do estudo, disse à AFP que "algo como uma estrela-semente absorverá cada vez mais estrelas".

No final, ele se tornará "como um enorme reator nuclear, continuamente alimentado com matéria, que lançará uma grande quantidade dela", acrescentou. Essa "poluição" ejetada, por sua vez, alimentará as estrelas jovens em formação, dando-lhes uma variedade maior de produtos químicos quanto mais próximos estiverem da estrela supermassiva, acrescentou ela. Mas a equipe ainda precisa de observações para confirmar sua teoria.

Eles os encontraram na galáxia GN-z11, que está a mais de 13 bilhões de anos-luz de distância - a luz que vemos dela apareceu apenas 440 milhões de anos após o Big Bang. Foi descoberto pelo Telescópio Espacial Hubble em 2015 e até recentemente detinha o recorde da galáxia observada mais antiga.

Isso o tornou um alvo principal óbvio para o sucessor do Hubble como o telescópio espacial mais poderoso, James Webb, que começou a divulgar suas primeiras observações no ano passado. Webb ofereceu duas novas pistas: a incrível densidade de estrelas em aglomerados globulares e, mais importante, a presença de grandes quantidades de nitrogênio.

A formação de nitrogênio requer temperaturas verdadeiramente extremas, que os pesquisadores acreditam que só podem ser criadas por uma estrela supermassiva. "Graças aos dados coletados pelo Telescópio Espacial James Webb, acreditamos ter encontrado a primeira pista para a existência dessas estrelas extraordinárias", disse Charbonnel em um comunicado, também chamando as estrelas de "monstros celestiais".

Se anteriormente a teoria da equipe era "uma espécie de traço de nossa estrela supermassiva, então é como encontrar um osso", disse Charbonnel. "Estamos pensando na cabeça da fera por trás de tudo isso", acrescentou.

Mas há pouca esperança de que possamos observar diretamente esta besta. Segundo os cientistas, a vida útil das estrelas supermassivas é de apenas cerca de dois milhões de anos - um momento na escala de tempo cósmica.

No entanto, eles suspeitam que os aglomerados globulares existiram há cerca de dois bilhões de anos e ainda podem encontrar mais vestígios das estrelas supermassivas que eles podem ter contido.

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