As ‘cinzas’ das explosões geradas pela morte das primeiras estrelas permitiu enriquecer o universo jovem com elementos químicos mais pesados, como o carbono e o oxigénio, ingredientes essenciais para o desenvolvimento de novas estrelas e indispensáveis para o surgimento da vida na Terra
Há 13,5 mil milhões de anos acendeu-se a luz no universo primordial. As primeiras estrelas, as mais próximas do início de tudo, conhecidas como as de população III, surgiram 300 milhões de anos após o Big Bang. As “impressões digitais” deixadas pela explosão dessas estrelas primitivas, muito diferentes das atuais, foram agora descobertas por uma equipa de investigadores.
Dados obtidos pelo Very Large Telescope, do Observatório Europeu do Sul (ESO) e instalado no Chile, permitiram aos astrónomos detetar nuvens de gás distantes, cuja composição química corresponde à que se espera das primeiras explosões estelares.
“Conseguimos, pela primeira vez, identificar os vestígios químicos das explosões das primeiras estrelas em nuvens de gás muito distantes”, afirma Andrea Saccardi, estudante de doutoramento no Observatório de Paris e líder do estudo publicado esta quarta-feira na revista científica ‘Astrophysical Journal’.
Mas como é possível observar atualmente aquilo que aconteceu no universo primitivo? A luz que nos chega no presente é sempre uma janela que nos mostra o passado. “As estrelas primordiais podem ser estudadas de forma indireta através da deteção dos elementos químicos que dispersaram no seu meio após a sua morte”, explica Stefania Salvadori, professora associada da Universidade de Florença e co-autora do estudo, citada num comunicado do ESO.
Minutos após o Big Bang, os únicos elementos químicos presentes no universo eram os três mais leves: hidrogénio, hélio e vestígios minúsculos de lítio. Por isso, quando o cosmos saiu da Idade das Trevas e passou para a época da reionização, as estrelas primordiais, centenas de vezes mais massivas do que o Sol, eram constituídas apenas por hidrogénio e hélio. Tinham uma ‘vida’ bastante breve e morriam em poderosas supernovas, explosões que foram enriquecendo o universo com elementos mais pesados – como o oxigénio, o carbono ou o magnésio – que estão presentes em gerações posteriores de estrelas.
As três nuvens de gás distantes observadas no universo jovem, quando tinha 10-15% da sua idade atual, possuem uma “impressão digital” química que corresponde ao que se esperava das explosões das primeiras estrelas. A equipa de cientistas analisou a luz proveniente de vários quasares – fontes muito brilhantes alimentadas por buracos negros supermassivos – que atravessam várias nuvens de gás, ficando com as marcas desses elementos químicos.
As explosões das primeiras estrelas não foram suficientemente energéticas para libertar elementos mais pesados, como o ferro, e foi por isso que os astrónomos se focaram em nuvens de gás pobres em ferro. Nas três que foram analisadas, foi encontrado “imenso carbono” e assinaturas de outros elementos, restos que permitiram a formação de estrelas de segunda geração, com uma composição química peculiar ainda encontrada em estrelas muito velhas da Via Láctea.
“A nossa descoberta abre novos caminhos no estudo indireto da natureza das primeiras estrelas, complementando plenamente os estudos de estrelas da nossa galáxia”, nota Stefania Salvadori.
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