David Sobral lidera equipa de astrónomos que descobriu a galáxia mais brilhante do Universo primordial e indícios de estrelas de População III, sem as quais não existiria vida

É uma das “grandes buscas” da astronomia e há muito que investigadores de todo o mundo se debruçam sobre o assunto. Mas, até agora, a existência de uma primeira geração de estrelas — nascidas do material primordial do Big Bang, ocorrido há 13.800 milhões de anos, e sem a qual não existiria vida — era apenas uma teoria. Uma equipa liderada por David Sobral, investigador do Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço (IA) e da Faculdade de Ciências da Universidade de Lisboa (FCUL), anunciou esta quarta-feira ter provas de que este “Santo Graal da astronomia” existe: descobriram a galáxia mais brilhante do Universo primordial e fortes indícios de que esse objecto contém estrelas da primeira geração.

Foi com a adopção de um método de trabalho “totalmente diferente” que a equipa internacional de oito astrónomos conseguiu esta “descoberta extraordinária”. Em vez de optar pelo habitual estudo profundo de pequenas áreas do Universo, mapearam grandes áreas do céu e produziram o maior rastreio de galáxias muito distantes alguma vez obtido. Resultado: a descoberta da CR7 (o nome é uma abreviação do COSMOS e Redshift 7, uma medida de distância usada pelos astrónomos, e uma homenagem a Cristiano Ronaldo, por também ele ser “uma coisa de outro mundo”), uma galáxia três vezes mais brilhante do que a Himiko, a galáxia distante mais brilhante conhecida até então.

“Normalmente, essas galáxias estão tão distantes que são necessárias horas e horas até se começar a ver alguma coisa. E depois muito tratamento de dados. No caso da CR7 foram literalmente 15 minutos sem qualquer tratamento de dados até conseguirmos ver claramente a assinatura. É tão brilhante que mesmo estando a quase 13.000 milhões de anos-luz parece estar muito mais perto”, relatou ao P3 o investigador de 29 anos, principal autor do artigo científico “Fortes Evidências de Populações Estelares de tipo III nos emissores Lyman-alfa mais luminosos na época da re-ionização: confirmação espectroscópica”, já aceite para publicação na revista The Astrophysical Journal.

Só quando começaram a juntar as peças do puzzle é que os investigadores perceberam que aquilo que tinham descoberto era ainda mais significativo. As estrelas maciças e brilhantes que tinham encontrado (também conhecidas por estrelas de População III) eram as criadoras dos primeiros elementos químicos pesados na história — elementos esses que tornaram possível a formação de estrelas como o Sol, os planetas que o orbitam e a vida tal como a conhecemos.

Usando o Very Large Telescope (VLT) do Observatório Europeu do Sul (ESO), descobriram que na CR7 “não só o hidrogénio estava completamente ionizado e partido, mas também os átomos de hélio estavam completamente partidos, o que significa que a fonte de luz naquela zona da galáxia é extremamente quente e capaz de ter uma energia tão grande que parte até os átomos de hélio”. Mas o “mais surpreendente”, e indicador de que se poderia estar perante a primeira geração de estrelas, é que “não se viam indicações de presença de carbono, oxigénio e azoto”. Alguns investigadores tinham conseguido pistas em relação à existência de estrelas de População III, mas “esta é a primeira vez que se viu uma coisa feita com material do Big Bang, sem elementos pesados”, explica David Sobral.

No interior da CR7 tanto foram encontrados enxames de estrelas mais azuis como alguns mais vermelhos, “o que indica que a formação das estrelas de População III ocorreu de forma faseada, como se previa”, explica o ESO num comunicado. “O que a equipa observou de modo directo foi o último período de estrelas de População III formadas, sugerindo que tais estrelas devem ser mais fáceis de detectar do que o que se pensava anteriormente: estas estrelas encontram-se no meio de estrelas regulares, em galáxias mais brilhantes, e não apenas nas galáxias mais ténues, pequenas e precoces, as quais são tão ténues que se tornam extremamente difíceis de estudar.”

As observações da equipa liderada por David Sobral — e da qual faz parte outro português, o investigador do IA e FCUL Sérgio Santos — vão continuar a ser feitas com o VLT, o ALMA e o telescópio espacial Hubble“para observar a galáxia com ainda mais detalhe.” “A outra linha de investigação, que pode dar grandes resultados, é perceber a diversidade de todas as outras galáxias semelhantes à CR7. E puxar mais os limites e olhar ainda mais para trás no tempo.”

Em: P3| Texto de Mariana Correia Pinto |17/06/2015