Não entendemos completamente como eram as primeiras estrelas do universo. Sabemos que deve ter se formado a partir de hidrogênio e hélio porque a maioria dos elementos mais pesados só foi produzida depois que as estrelas se formaram. Sabemos que a falta desses elementos mais pesados alterou a dinâmica da formação de estrelas de uma forma que fez com que as primeiras estrelas fossem muito grandes. Mas quão grande é continua a ser uma questão sem resposta.
Agora, os pesquisadores anunciam que podem estar um passo mais perto de observar diretamente uma dessas estrelas. Graças ao alinhamento transversal entre uma estrela distante e um aglomerado de galáxias intermediário, a reversão gravitacional inflou um objeto que existia menos de um bilhão de anos após o Big Bang. O objeto é provavelmente uma única estrela ou um sistema compacto de duas ou três estrelas. Seus descobridores dizem que já reservaram tempo para acompanhar as observações com o mais recente telescópio espacial da NASA.
lente de gravidade
As lentes funcionam organizando os materiais de modo que a luz viaje em um caminho curvo através deles. A gravidade, que distorce o próprio espaço-tempo, pode desempenhar uma função semelhante, ou seja, alterar o espaço para que a luz viaje em um caminho curvo. Tem havido muitos exemplos de efeitos gravitacionais de objetos em primeiro plano criando um efeito semelhante a uma lente, ampliando e/ou distorcendo a luz de um objeto muito atrás.
Esse sucesso motivou a formação de uma equipe chamada Lentes de Reionização, ou RELÍQUIAS. O grupo apontou telescópios espaciais para grandes grupos de galáxias na expectativa de que fortes campos gravitacionais provavelmente criassem efeitos de lente. A equipe está procurando objetos que datam do período de reionização, quando a luz das primeiras estrelas começou a retirar elétrons do hidrogênio da matéria interestelar.
Devido à distribuição desigual da matéria no mundo natural, as lentes gravitacionais são desiguais e muitas vezes criam efeitos divertidos e imagens refinadas. Usando esses efeitos, juntamente com informações sobre a distribuição do material em primeiro plano, é possível fazer um mapa aproximado de onde os efeitos da lente são mais fortes.
Este mapa pode incluir uma “curva de lente crítica”, que pode ser especificada porque a maioria dos objetos de fundo aparecem como duas imagens, uma em cada lado da curva. Mas um punhado de coisas terminará na mesma curva e você experimentará a maior ampliação.
uma estrela
Como você pode ver na imagem no topo deste artigo, a maioria dos objetos na curva crítica da lente parece se estender ao longo de seu comprimento, indicando que provavelmente são estruturas maiores, como galáxias ou aglomerados de estrelas. A exceção, indicada pela seta, é WHL0137-LS. Os pesquisadores a chamaram de Earendel, o termo em inglês antigo para estrela da manhã, porque parece remontar à manhã do universo, cerca de 900 milhões de anos após o Big Bang.
Vários modelos de efeitos de lente indicam que o Earendel é ampliado por um fator de pelo menos 1.000 – e possivelmente até 40.000. Com base nisso, é possível colocar limites no tamanho do objeto sendo lente. Esses limites mostram que seu tamanho máximo possível é menor do que os aglomerados estelares que identificamos anteriormente, o que significa que Earendel provavelmente será um pequeno sistema estelar com três ou menos estrelas. Também pode ser 1 estrela.
Mesmo que Earendel seja um sistema de várias estrelas, a maior parte da massa desses sistemas tende a acabar em uma das estrelas. Trabalhando na suposição de que a maior parte do que eles estavam olhando era uma única estrela, os pesquisadores inferem suas propriedades com base na luz que foi originalmente emitida na faixa ultravioleta. Eles descobriram que a massa de Earndel pode ser de 40 a 500 vezes a massa do Sol. Ele também contém apenas cerca de 10 por cento dos elementos mais pesados encontrados no sol.
Detalhes mais precisos não são possíveis no momento. Mas os pesquisadores indicaram que usarão o telescópio Webb para determinar o tipo exato de estrela.
Com base no tempo estimado de existência de Earndel e na presença de pelo menos alguns dos elementos mais pesados, podemos dizer que não é uma das primeiras estrelas do universo. Mas durante o lançamento do Webb, os cientistas notaram que o telescópio seria capaz de visualizar os primeiros aglomerados estelares se também fosse suficientemente fotografado.
Ouviremos mais sobre essa tecnologia de imagem em um futuro próximo.
natureza2022. DOI: 10.1038 / s41586-022-04449-y (Sobre DOIs).