doi.org/10.3847/2041-8213/ae1608
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#Galáxia
O Universo está em constante evolução há bilhões de anos. Graças à expansão do espaço, conseguimos olhar para trás no tempo e observar quase desde o seu início como tudo aconteceu.
De vez em quando, porém, aparece algo que não encaixa nas teorias que já temos.
Foi exatamente isso que aconteceu com uma galáxia descoberta por uma equipe liderada pela estudante de doutorado Sijia Cai, da Universidade Tsinghua, na China. Eles encontraram uma galáxia que se formou há cerca de 11 bilhões de anos e que parece ser completamente “livre de metais”. Isso significa que ela pode abrigar as estrelas da primeira geração que existiu no Universo, as chamadas estrelas de População III (ou Pop III).
O que são estrelas de População III?
As estrelas de População III são consideradas as primeiras estrelas que surgiram logo após o Big Bang. Elas eram feitas quase exclusivamente de hidrogênio e hélio – os elementos mais leves criados logo no início do Universo. Todos os elementos mais pesados (que os astrônomos chamam de “metais”, como oxigênio, carbono e ferro) só são produzidos dentro das estrelas ou nas explosões de supernovas. Por isso, as primeiras estrelas não podiam ter nenhum metal.
Os cientistas procuram essas estrelas há décadas, mas nunca tinham encontrado nenhuma com certeza. O lugar mais óbvio para procurar seria na Época da Reionização, um período que aconteceu até 1 bilhão de anos após o Big Bang, quando o Universo ainda era muito jovem e as primeiras estrelas estavam começando a nascer.
Uma surpresa 2 bilhões de anos depois
O que deixou os pesquisadores boquiabertos foi que essa galáxia apareceu bem depois dessa época – cerca de 2 bilhões de anos mais tarde. Nessa altura, muitas estrelas já tinham nascido, vivido e morrido, espalhando metais pelo espaço ao redor. Qualquer nuvem de gás que fosse formar novas estrelas já deveria estar “contaminada” por esses metais. Pelo menos era isso que a teoria previa.
Mas, usando dados do Telescópio Espacial James Webb (James Webb), do Very Large Telescope (VLT) e do Telescópio Subaru, a equipe identificou uma galáxia batizada de MPG-CR3 (ou simplesmente CR3). O espectro dessa galáxia é único: linhas muito limpas de hidrogênio e hélio e quase nenhuma presença de elementos mais pesados, como oxigênio. A quantidade máxima de metais nas estrelas dessa galáxia é de apenas 0,7% da quantidade que temos no Sol.
Além disso, a galáxia parece ter apenas 2 milhões de anos de idade – é um bebê em termos cósmicos! Conseguimos vê-la tão jovem porque a luz que chega até nós saiu dela há 11 bilhões de anos; a expansão do espaço faz com que olhemos para o passado distante.
CR3 também tem pouca poeira e estrelas relativamente pequenas, algo raro para a época em que vivia, conhecida como “Meio-Dia Cósmico”, quando a maioria das galáxias continha estrelas gigantescas.
Um detalhe que ainda falta
Para confirmar que realmente estamos vendo estrelas de População III, os cientistas gostariam de detectar uma linha específica no espectro: a linha de emissão do hélio ionizado (He II). Ela costuma aparecer quando essas estrelas primitivas estão brilhando forte. Infelizmente, essa linha não foi vista nos dados do VLT. Os autores explicam que pode haver duas razões: ou uma outra linha forte (de moléculas de OH) está mascarando o sinal, ou o brilho do He II já diminuiu, pois ele enfraquece rapidamente alguns milhões de anos após o nascimento das estrelas.
Como essa galáxia escapou da “contaminação”?
A explicação mais provável é o isolamento. CR3 está em uma região do espaço quase vazia, chamada de “região subdensada”. Quando a nuvem de gás que deu origem a essa galáxia finalmente colapsou e começou formando estrelas, os metais produzidos pelas estrelas vizinhas ainda não tinham chegado até lá. Ela ficou sozinha, longe de tudo, e conseguiu criar sua própria primeira geração de estrelas bilhões de anos depois do que esperávamos.
Por que isso é tão importante?
Se for confirmado que CR3 realmente contém estrelas de População III, será a primeira vez que encontramos uma galáxia assim. E o melhor: ela está muito mais “perto” (em termos de tempo cósmico) do que imaginávamos. Isso tornaria essas estrelas misteriosas muito mais fáceis de estudar com os telescópios atuais.
Falta ainda coletar mais dados, especialmente para confirmar ou explicar de vez a ausência da linha de He II. Mas, se tudo se confirmar, os astrônomos vão passar muito tempo olhando para essa galáxia que é, ao mesmo tempo, incrivelmente jovem e incrivelmente antiga – um verdadeiro tesouro escondido do Universo primitivo.
Publicado em 21/11/2025 12h38
Estudo original: