Com o auxílio do Telescópio Espacial James Webb (JWST), um grupo de cientistas fez uma descoberta surpreendente – a presença de pó de carbono em galáxias que datam dos primeiros 600 milhões de anos do universo. A pesquisa, publicada na revista Nature, desafia as teorias predominantes sobre a origem de tais elementos no cosmos primitivo.
A detecção de carbono nessas galáxias jovens, que se formaram a menos de um bilhão de anos após o Big Bang, desafia a noção convencional de que elementos mais pesados que o hidrogênio e o hélio são característicos de galáxias mais antigas.
Os pesquisadores, liderados por Joris Witstok, do Kavli Institute for Cosmology da Universidade de Cambridge, identificaram uma “saliência” distinta na absorção de frequências ultravioleta específicas da luz em galáxias situadas a mais de 13 bilhões de anos-luz de distância. Isso indica que essas galáxias, observadas quando apareceram perto do início do tempo cósmico, também continham quantidades significativas de poeira de carbono.
A explicação predominante para a geração de energia nas estrelas é através da fusão do hidrogênio em hélio, o caso de estrelas como o nosso sol. No entanto, à medida que as estrelas envelhecem, elas esgotam seu suprimento de hidrogênio e começam a fundir hélio em carbono.
Imagem da estrela Wolf-Rayet WR 124 pelo JWST. (NASA, ESA, CSA, STScI, Webb ERO Production Team)Fonte: NASA
O aparecimento de pó de carbono nessas galáxias iniciais apresenta um enigma, pois leva bilhões de anos para estrelas como o nosso Sol atingirem o estágio em que elementos mais pesados são liberados no universo após sua morte. A equipe de cientistas propõe uma alternativa intrigante – a poeira pode ter se originado, em parte, de um tipo raro de corpo estelar conhecido como estrela Wolf-Rayet.
As estrelas Wolf-Rayet, nos estágios finais de suas vidas, perdem suas camadas externas, revelando um núcleo onde o hidrogênio e o hélio se transformaram em elementos mais pesados. Algumas dessas estrelas possuem atmosferas ricas em carbono, facilitando a formação de poeira carbonácea no material expelido. Se uma fração maior de estrelas no início do universo fosse desse tipo, isso poderia explicar a poeira de carbono observada.
Esta notável descoberta não apenas desafia nossa compreensão das primeiras galáxias, mas também abre novos caminhos de pesquisa no campo da cosmologia.
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