Graças à tecnologia infravermelha do telescópio James Webb, uma equipa internacional descobriu sinais estelares compostos por hidrogénio e hélio, que permitem decifrar momentos-chave do desenvolvimento inicial do Universo A descoberta, feita pelo telescópio espacial James Webb, está localizada através do aglomerado de lentes gravitacionais MACS J0416, numa região do Universo cuja luz surgiu apenas 400 milhões de anos após o Big Bang. Esta descoberta permite à ciência obter informações mais detalhadas e precisas sobre sinais que até agora eram considerados apenas teóricos. A investigação foi liderada por Corinne Charbonnel, astrofísica da Universidade de Genebra, e abre novas perspetivas na compreensão de como o cosmos se formou e se desenvolveu no seu estado embrionário.
Como são as estrelas da população III
As estrelas da população III contêm apenas hidrogénio e hélio, os elementos originais do universo, sem vestígios dos metais pesados presentes nas estrelas mais modernas. Modelos astrofísicos sugerem que eram estrelas gigantes, intensas e de vida curta, cujas explosões semearam o cosmos com os primeiros elementos complexos após o seu desaparecimento. Até agora, não foram encontradas provas diretas da sua existência, uma vez que se presume que todas elas tenham desaparecido há milhares de milhões de anos. A particularidade desta descoberta reside na ausência de metais pesados na luz recolhida, o que é uma característica fundamental que permite distinguir estes corpos iniciais das gerações posteriores de estrelas. As estrelas da população III contêm apenas hidrogénio e hélio, sem vestígios dos metais pesados presentes nas gerações posteriores.
A região identificada está a uma distância relativamente pequena em escala espacial, o que facilita a recolha de dados pela comunidade científica e permite uma comparação exaustiva com simulações e modelos anteriores.
Nova tecnologia e implicações para a compreensão do Universo primitivo
A capacidade de detectar a «assinatura» química das estrelas da População III é o resultado da utilização de tecnologia infravermelha sofisticada, implementada no telescópio espacial James Webb. Este instrumento permite analisar as ondas mais fracas emitidas pela luz do Universo primitivo, distinguindo estrelas comuns de estrelas com composição primitiva. De acordo com a National Geographic, o uso de filtragem infravermelha e a análise de padrões elementares permitem identificar aglomerados cuja existência permanecia oculta para instrumentos anteriores.
Os dados coletados confirmam a teoria de que as primeiras estrelas desempenharam um papel importante na reionização espacial. Este processo alterou completamente a estrutura do Universo, criando as condições para a formação de galáxias, buracos negros primários e outros componentes que hoje compõem o cosmos observável. A descoberta destes aglomerados sem metais sugere que as estrelas da População III deixaram vestígios observáveis, que a ciência está apenas a começar a decifrar.
A investigação de aglomerados esféricos antigos revelou padrões incomuns de elementos que não podem ser explicados sem a influência prévia de supernovas de primeira geração. De acordo com os autores, o vestígio químico encontrado nesses aglomerados representa a primeira evidência indireta e verificável da existência da População III. Uma análise aprofundada desses padrões permitirá compreender as condições físicas e químicas do Universo em seus estágios iniciais.
Implicações para a cosmologia e futuras direções de pesquisa
Esta descoberta marca um momento decisivo na cosmologia. Até agora, a existência das primeiras estrelas era considerada apenas em simulações numéricas e explicações teóricas. Se a natureza inicial do aglomerado descoberto for confirmada, a comunidade astronómica receberá uma ferramenta sem precedentes para investigar a origem das galáxias e a evolução inicial da matéria cósmica. A interpretação destes dados também abre a discussão sobre a influência das estrelas da População III na diversidade química e energética do Universo jovem. A observação direta ou indireta do seu rasto permitirá, por exemplo, esclarecer como foram gerados os primeiros elementos pesados e como a radiação extrema destas estrelas estimulou a formação de galáxias e estruturas em grande escala.
De acordo com a National Geographic, o progresso tecnológico e os resultados obtidos com o telescópio James Webb aumentam o potencial para a busca de novos vestígios em regiões que até agora eram consideradas inatingíveis. A descoberta deste aglomerado próximo dá impulso a uma nova fase de investigação cosmológica, aproximando a humanidade das origens do universo e da formação da primeira luz que iluminou a escuridão cósmica.
