Nosso complexo universo - repleto de galáxias, buracos negros e quasares - não apareceu apenas depois do Big Bang. Por dezenas de milhões de anos, o universo era uma extensão escura, cheia de hidrogênio ionizado e hélio. Mas em algum momento - os pesquisadores não têm certeza quando - esses gases turbulentos acenderam as primeiras estrelas. É um período conhecido como Amanhecer Cósmico.
Agora, como Jonathan Amos, da BBC, relata, os cientistas descobriram traços de algumas dessas primeiras estrelas, sugerindo que elas surgiram por volta de 250 milhões de anos após o Big Bang.
Como Ethan Siegal, da Forbes, relata, nossa geração atual de telescópios, como o Telescópio Espacial Hubble, simplesmente não está equipada para investigar as profundezas do espaço e do tempo. A galáxia mais antiga e mais distante detectada é a GNZ-11, formada apenas 400 milhões de anos após o Big Bang. Mas os cientistas acreditam que as primeiras estrelas começaram a cintilar entre 380.000 anos após o Big Bang e o surgimento de galáxias primitivas como a GNZ-11.
Muitos astrônomos supuseram que as primeiras estrelas se acenderam cerca de 200 milhões de anos após o Big Bang. Mas nós não tivemos sucesso em vislumbrar essas estrelas. Depois de bilhões de anos de viagem, sua luz se desloca para a extremidade infravermelha do espectro, dificultando sua detecção sem telescópios IR especialmente equipados. E as primeiras estrelas são muitas vezes envoltas em um sopro de partículas neutras que absorvem suas fracas cintilações.
É por isso que, para este novo estudo na revista Nature, uma equipe internacional de astrônomos baseou-se em evidências indiretas, em busca de assinaturas de oxigênio e hélio - elementos que só podem ser criados nos núcleos das estrelas.
Como Amos explica, os pesquisadores voltaram suas atenções para a galáxia MACS1149-JD1, que fica a bilhões de anos-luz de distância, usando dois telescópios: o Atacama Large Millimeter / Submillimetre Array (Alma) e o Very Large Telescope do European Southern Observatory (VLT). ).
Eles descobriram que, ao longo de bilhões de anos, a expansão do universo desloca essa luz. E analisando essa mudança, os pesquisadores descobriram a idade das assinaturas de oxigênio e hidrogênio, embora não possam ver diretamente a galáxia.
Richard Ellis, professor de astrofísica na University College London e co-autor do estudo, conta a Amos que esse oxigênio tem um desvio para o vermelho de 9, 1. “Isso significa que o Universo expandiu nove a dez vezes desde que a luz deixou este objeto. Estamos rememorando 97% do caminho para o Big Bang [13, 8 bilhões de anos atrás] quando o universo tinha apenas 500 milhões de anos ”, diz ele.
De acordo com um comunicado de imprensa, a equipe usou a espectroscopia de infravermelho do Telescópio Espacial Spitzer e Hubble da NASA para observar o brilho do JD1. Usando esse brilho e o melhor modelo de desenvolvimento de estrelas, eles foram capazes de deduzir a idade das estrelas em JD1.
"Isso nos dá uma indicação de quanto antes na história do Universo - que atualmente não podemos sondar com nossos telescópios - que esse objeto realmente se formou", Ellis diz a Amos. "E descobrimos que esta galáxia formou suas estrelas quando o Universo tinha apenas 250 milhões de anos, o que é como 2% da idade atual do Universo".
Embora seja um bom começo, perscrutar ainda mais o espaço e o tempo exigirá um pouco mais de poder de fogo. O Telescópio Espacial James Webb, cujo lançamento foi adiado de 2018 a 2020, será equipado com sensores que permitem visualizar a luz infravermelha e penetrar a névoa do universo primitivo, talvez nos ajudando a observar diretamente a primeira luz das estrelas.
"Determinar quando a aurora cósmica ocorreu é semelhante ao 'Santo Graal' da cosmologia e da formação de galáxias", diz Ellis em outro comunicado de imprensa. Com este último estudo, diz ele, “há um otimismo renovado que estamos chegando cada vez mais perto de testemunhar diretamente o nascimento da luz das estrelas. Como todos nós somos feitos de material estelar processado, isso realmente está encontrando nossas próprias origens ”.
