James Webb detecta poeira antiga que pode ser das primeiras supernovas

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Poeira pode não parecer o assunto mais interessante, mas para um certo grupo de astrônomos, é emocionante. Pesquisadores usaram recentemente o Telescópio Espacial James Webb para identificar grãos de poeira do início do universo, que podem ter sido produzidos pelas primeiras supernovas.

James Webb é uma ferramenta poderosa porque permite aos pesquisadores identificar galáxias extremamente distantes e, portanto, extremamente antigas. O Webb pode ser usado não apenas para identificar essas galáxias iniciais, mas também para obter espectros delas, o que pode revelar sua composição química ao ver quais comprimentos de onda de luz elas absorvem. Como parte de uma pesquisa chamada JWST Advanced Deep Extragalactic Survey ou JADES, o instrumento NIRCam de Webb tirou esta imagem de uma região do céu chamada GOODS-South. Nessa imagem, os pesquisadores usaram o instrumento NIRSpec do Webb para observar os espectros de galáxias iniciais como JADES-GS-z6.

Esta imagem destaca a localização da galáxia JADES-GS-z6 em uma parte de uma área do céu conhecida como GOODS-South, que foi observada como parte do JWST Advanced Deep Extragalactic Survey, ou JADES.
Esta imagem destaca a localização da galáxia JADES-GS-z6 em uma parte de uma área do céu conhecida como GOODS-South, que foi observada como parte do JWST Advanced Deep Extragalactic Survey, ou JADES. ESA/Webb, NASA, ESA, CSA, B. Robertson (UC Santa Cruz), B. Johnson (Centro de Astrofísica, Harvard & Smithsonian), S. Tacchella (Universidade de Cambridge, M. Rieke (Univ. do Arizona), D. Eisenstein (Centro de Astrofísica, Harvard & Smithsonian), A. Pagan (STScI)

Usando o espectrógrafo, os pesquisadores encontraram evidências de grãos ricos em carbono nas nuvens de poeira. Isso parece ser semelhante às descobertas de compostos chamados hidrocarbonetos aromáticos policíclicos (PAHs), no entanto, não teria sido possível que esses compostos complexos tivessem se formado tão cedo no universo.

Isso é complicado porque os espectros podem parecer semelhantes para diferentes produtos químicos. Nesse caso, pode ser que a pequena variação encontrada pelos pesquisadores seja significativa: sua característica era mais proeminente em 226,3 nanômetros, enquanto os PAHs são tipicamente mais proeminentes em 217,5 nanômetros. É uma discrepância muito pequena, mas pode ser devido a uma mistura de partículas presentes na poeira.

“Essa ligeira mudança no comprimento de onda de onde a absorção é mais forte sugere que podemos estar vendo uma mistura diferente de grãos, por exemplo, grãos semelhantes a grafite ou diamante”, disse o principal autor da pesquisa, Joris Witstok, da Universidade de Cambridge, em uma declaração . Witstok continuou explicando que essa mistura poderia ter surgido devido a supernovas iniciais ou grandes estrelas chamadas estrelas Wolf-Rayet : “Isso também poderia ser potencialmente produzido em escalas de tempo curtas por estrelas Wolf-Rayet ou supernova ejetada”.

Desde que o trabalho com Webb começou no ano passado, os astrônomos observaram que as primeiras galáxias parecem ser consideravelmente mais numerosas e massivas do que qualquer um havia previsto, o que, juntamente com evidências como esta descoberta, os está levando a repensar suas suposições sobre o início do universo.

“Esta descoberta implica que as galáxias infantis no Universo primitivo se desenvolvem muito mais rápido do que jamais previmos”, disse o pesquisador Renske Smit, da Liverpool John Moores University. “Webb nos mostra uma complexidade dos primeiros locais de nascimento de estrelas (e planetas) que os modelos ainda precisam explicar.”

A pesquisa foi publicada na revista Nature .