O Telescópio Espacial James Webb fez uma descoberta extraordinária ao detectar moléculas complexas em uma galáxia que existiu há menos de 1,5 bilhão de anos após o Big Bang.
Essa detecção foi realizada na galáxia SPT0418-47 e só foi possível graças a uma lente gravitacional que ampliou sua luz que viajou por mais de 12 bilhões de anos.
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Os astrônomos conseguiram identificar sinais espectrais de hidrocarbonetos aromáticos policíclicos (HAPs), que compõem os grãos de poeira presentes nas nuvens interestelares (SPILKER, 2023).
Essas moléculas absorvem a luz e a reemitem em comprimentos de onda infravermelho.
A presença dessa poeira indica uma alta taxa de formação estelar na galáxia estudada, o que é esperado para uma galáxia do início do Universo.
No entanto, a distribuição da poeira não é uniforme, indicando que a formação estelar ocorre em diferentes regiões da galáxia.
Essa observação detalhada de uma galáxia tão distante é surpreendente e só foi possível graças à tecnologia avançada do James Webb, capaz de analisar o espectro infravermelho.
Os HAPs podem parecer compostos complexos, mas são relativamente comuns.
Na Terra, eles são encontrados na fuligem, fumaça, névoa e petróleo bruto.
Esses compostos orgânicos são formados durante a compressão e aquecimento da matéria orgânica, como ocorre com o carvão.
Contudo, a origem dos HAPs não se limita a processos biológicos. Na verdade, a maioria dos HAPs no Universo é de origem não biológica.
Estima-se que cerca de 15% do carbono das estrelas em galáxias, incluindo a nossa, esteja presente nesses compostos. Por isso, a presença de HAPs é considerada um indicador confiável da formação estelar.
Embora já tenhamos detectado HAPs em galáxias próximas, encontrá-los em galáxias tão distantes é um grande desafio, pois os telescópios infravermelhos anteriores tinham limitações de sensibilidade e cobertura.
No entanto, o James Webb supera essas limitações e possibilita a detecção precisa de moléculas complexas em galáxias remotas.
Vale lembrar, no entanto, que para realizar essa observação detalhada, o James Webb precisou da ajudinha de um fenômeno chamado lente gravitacional.
Imagem: NASA, ESA & L. Calçada.
Esse fenômeno é caracterizado pela curvatura do espaço-tempo ao redor de objetos massivos, que cria um efeito de ampliação e distorção da luz que passa por ele.
Assim, os astrônomos podem usar as lentes gravitacionais como uma espécie de “lupa cósmica”, aumentando o poder dos telescópios.
Entre o James Webb e a galáxia SPT0418-47, há outra galáxia que atua como uma lente gravitacional.
Essa lente amplia a luz emitida pela galáxia distante, permitindo que o JWST faça observações detalhadas.
Foi nesse contexto que os pesquisadores conseguiram identificar o espectro dos HAPs em um comprimento de onda infravermelho médio de 3,3 micrômetros.
Essa descoberta constitui a detecção mais distante até o momento de moléculas aromáticas complexas.
Embora ainda haja muitas questões em aberto, como a razão para a distribuição irregular dos HAPs na galáxia estudada, essa descoberta abre caminho para estudos futuros sobre a evolução das galáxias no Universo primordial.
O JWST continua a surpreender os cientistas com suas capacidades avançadas e promete revelar mais segredos do Universo distante.
A detecção de moléculas complexas em galáxias remotas é um marco importante para a compreensão da formação estelar e da evolução das galáxias desde os primórdios do Universo.
Referências
SPILKER, Justin S. et al. Spatial variations in aromatic hydrocarbon emission in a dust-rich galaxy. Nature, p. 1-4, 2023. Disponível em: <link>. Acesso em: 8 jun 2023.
Cite-nos
SANTOS, Fábio. James Webb detecta moléculas complexas em uma galáxia logo após o Big Bang. Ciência Mundo, jun 2023. Disponível em: . Acesso em: 05 maio 2024.
Graduado em Sistemas de Informação pela FEUC-RJ e mestre em Representação de Conhecimento e Raciocínio pela UNIRIO. Fábio é editor e fundador do portal Ciência Mundo. É dedicado à produção de conteúdos relacionados a astronomia, física, arqueologia e inteligência artificial.
