Estrelas primordiais podem ser "escuras" demais para o telescópio James Webb

Em um novo estudo, o astrofísico James A. A. Trussler, da Universidade de Manchester, junto de outros pesquisadores, investigou se o telescópio James Webb seria capaz de detectar as estrelas de primeira geração, formadas a partir do material primordial deixado pelo Big Bang. Estas estrelas são compostas por hidrogênio e hélio, e a única forma de vê-las é procurando-as nos alcances mais profundos do espaço.

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De forma geral, as estrelas são compostas principalmente de hidrogênio e hélio, mas a maioria delas tem também elementos pesados (metais) em sua composição. Assim, as primeiras estrelas nascidas da nuvem primordial de hidrogênio e hélio têm quantidades mínimas de metais em suas estruturas, enquanto aquelas formadas em gerações mais novas têm mais metal que as anteriores.

Dito isso, as estrelas podem ser divididas nas populações I, II e III, de acordo com a metalicidade de suas composições: aquelas com mais metais pertencem à População I, e aquelas com metalicidade extremamente baixa são da População III. Quanto mais metais tiver em sua composição, mais densa a estrela se torna; portanto, uma estrela como o Sol é mais compacta que uma da População III, e consequentemente não “precisa” de tanta massa para brilhar.

É aqui que entra o novo estudo, que tentou responder à seguinte pergunta: as primeiras estrelas, que eram mais massivas e viveram por pouco tempo, seriam “fracas” demais para serem observadas pelo telescópio James Webb? Para descobrir, os pesquisadores simularam a intensidade do brilho e o espectro das estrelas da primeira geração, tentando determinar como elas seriam se fossem observadas em uma galáxia primordial.

Depois, eles compararam os resultados aos recursos do novo telescópio, e descobriram que se o Webb conseguir vê-las sem nada obstruindo o alcance de seus instrumentos, elas ainda assim seriam escuras demais para serem observadas. Isso muda no caso de alguma galáxia primordial massiva: se ela estiver atrás de outra galáxia de grande porte mais próxima, a massa desta pode distorcer o espaço-tempo, criando uma lente gravitacional.

Neste caso, a lente iria "obrigar" a luz a percorrer a distorção, ampliando-a e aí sim permitindo que o Webb a identificasse. Na prática, isso significa que, para detectar as estrelas de primeira geração, seria necessário um alinhamento bastante específico para, depois, os astrônomos separarem o espectro das galáxias e talvez conseguirem estudar estas estrelas.

O artigo com os resultados do estudo foi publicado no repositório online arXiv, sem revisão de pares.

Fonte: arXiv