Todas as estrelas que podem ser vistas no céu noturno estão dentro de nossa própria galáxia, a Via Láctea.
Mesmo com os telescópios mais poderosos, em condições normais, estrelas individuais só podem ser detectadas diretamente em nossos vizinhos galácticos mais próximos. Em geral, galáxias distantes são vistas como a luz mista de bilhões de estrelas.
Mas, graças a um fenômeno natural notável conhecido como lente gravitacional, os astrônomos do Instituto Niels Bohr e do Espaço DTU conseguiram detectar uma estrela a uma distância onde até mesmo detectar galáxias inteiras é um desafio.
Entre as maravilhas previstas pela teoria da relatividade de Einstein está a capacidade da massa de dobrar o próprio espaço.
Quando a luz passa perto de objetos massivos, seu caminho segue o espaço curvo e muda de direção. Se um objeto massivo se colocar entre nós e uma fonte de luz de fundo distante, o objeto pode desviar e focar a luz em nós como uma lente, aumentando sua intensidade.
Galáxias ampliadas várias vezes são geralmente detectadas usando este método. Mas em uma coincidência cósmica impressionante, as galáxias em um aglomerado chamado WHL0137-08 se alinharam de tal forma que focaram a luz de uma estrela em nós, ampliando-a milhares de vezes.
A combinação desta lente gravitacional e uma exposição de nove horas ao Telescópio Espacial Hubble permitiu que uma equipe internacional de astrônomos descobrisse a estrela.
Os astrônomos chamaram a estrela de Earendel, da palavra em inglês antigo para estrela da manhã ou luz nascente. Eles calcularam que a estrela é pelo menos 50 vezes mais massiva que o nosso Sol e talvez 500 vezes ou milhões de vezes mais brilhante.
Além de ser uma conquista incrível por si só, a observação de Earendel oferece uma oportunidade única de explorar o universo primitivo.
Quando olhamos para o espaço, também olhamos para trás no tempo, então essas observações de resolução extremamente alta nos permitem entender os blocos de construção de algumas das primeiras galáxias, explicam os astrônomos.
Quando a luz que vemos de Earendel foi emitida, o universo tinha menos de um bilhão de anos, apenas 6% de sua idade atual. Na época, a estrela estava a 4 bilhões de anos-luz de distância do caminho da proto-luz, mas nos quase 13 bilhões de anos que a luz levou para chegar até nós, o universo se expandiu de modo que agora está a impressionantes 28 bilhões de anos-luz de distância. .
O recordista anterior, uma supergigante azul chamada Ícaro, está quase 4 bilhões de anos-luz mais perto do que Earendel. No entanto, esses números podem ser um pouco confusos. A distância até Earendel é de 12,9 bilhões de anos-luz e 9 bilhões até Ícaro é medida pelo que é conhecido como tempo retrospectivo, usando o dia de hoje como ponto de referência. Assim, a luz de Earendel levou 12,9 bilhões de anos para chegar até nós aqui na Terra, mas nesse tempo a expansão do universo significa que a estrela está agora a impressionantes 28 bilhões de anos-luz de distância. Pelo menos foi assim - Earendel, provavelmente, está morto há muito tempo.
A velocidade dessa expansão universal é uma das ferramentas usadas para medir distâncias tão incríveis. À medida que a luz viaja pelo espaço, o universo em expansão estica seus comprimentos de onda, deslocando-os para a extremidade vermelha do espectro. O cálculo desse desvio para o vermelho pode mostrar a que distância a fonte estava - quanto maior o número do desvio para o vermelho, maior a distância. Neste caso, o redshift de Earendel foi de 6,2, o que é absolutamente enorme comparado ao redshift de Ícaro de apenas 1,5.
O registro anterior é uma estrela vista quando o universo tinha cerca de um terço de sua idade atual, quando grande parte de sua estrutura já havia se formado e evoluído.
Para medir o brilho de Earendel, os astrônomos construíram um modelo físico de uma lente gravitacional. A natureza exata da fonte de luz depende de seu modelo, mas quando os astrônomos têm tanta certeza de que um pequeno ponto é na verdade uma única estrela, é em parte porque muitos modelos diferentes dão aproximadamente a mesma resposta.
No entanto, Earendel, em princípio, pode não ser uma estrela, mas várias, localizadas muito próximas umas das outras. Para testar se esse é o caso, uma equipe de astrônomos solicitou e recebeu aprovação para observar a estrela com o recém-lançado Telescópio Espacial James Webb.
Com James Webb, podemos confirmar que Earendel é realmente apenas uma estrela e, ao mesmo tempo, quantificar o tipo dessa estrela, dizem os cientistas.
Webb até nos permitirá medir sua composição química. Potencialmente, Earendel pode ser o primeiro exemplo conhecido de uma geração inicial de estrelas no universo.
O estudo foi publicado na revista Nature.
2022-03-31 13:36:49
Autor: Vitalii Babkin