O telescópio espacial Hubble estabeleceu uma nova e extraordinária referência: a detecção da luz de uma estrela que existiu nos primeiros bilhões de anos após o nascimento do Universo no Big Bang, a estrela individual mais distante alguma vez vista até agora.
© STScI (estrela Earendel)
A descoberta é um enorme salto no tempo em relação à anterior detentora estelar do recorde; detectada pelo Hubble em 2018. Esta estrela existiu quando o Universo tinha cerca de 4 bilhões de anos, ou 30% da sua idade atual, num instante em que o "desvio para o vermelho" é de 1,5.
O termo "desvio para o vermelho" está relacionado à expansão do Universo, pois a luz de objetos distantes é esticada ou "desviada" para comprimentos de onda mais longos e avermelhados à medida que viaja na nossa direção.
A estrela recentemente detectada está tão longe que a sua luz levou 12,9 bilhões de anos para chegar à Terra, situada num momento em que o Universo tinha apenas 7% da sua idade atual, e um desvio para o vermelho de 6,2.
Os objetos menores anteriormente vistos a uma distância tão grande são aglomerados de estrelas, embebidos dentro das primeiras galáxias.
A descoberta foi feita a partir de dados recolhidos durante o programa RELICS (Reionization Lensing Cluster Survey), liderado por Dan Coe no STScI (Space Telescope Science Institute).
A galáxia que acolhe esta estrela, chamada Earendel, foi ampliada e distorcida por uma lente gravitacional num longo crescente de nominado Arco do Sol Nascente.
A descoberta contém a promessa de abrir uma era desconhecida de formação estelar muito precoce. Earendel existiu há tanto tempo que não pode ter tido todas as mesmas matérias-primas que as estrelas que nos rodeiam hoje.
A equipe estima que Earendel tem pelo menos 50 vezes a massa do nosso Sol e é milhões de vezes mais brilhante, rivalizando com as estrelas mais massivas conhecidas. Mas mesmo uma estrela tão brilhante e massiva seria impossível de ver a uma distância tão grande sem a ajuda da ampliação natural por um enorme aglomerado de galáxias, WHL0137-08, situado entre nós e Earendel. A massa do aglomerado de galáxias distorce o tecido do espaço, criando uma poderosa lupa natural que curva e amplia a luz de objetos distantes por trás dele.
Graças ao raro alinhamento com o aglomerado de galáxias de ampliação, a estrela Earendel aparece diretamente sobre, ou extremamente perto, de uma ondulação no tecido do espaço. Esta ondulação, que é definida na óptica como "cáustica", proporciona uma ampliação e aumento de brilho máximo. O efeito é análogo à superfície ondulada de uma piscina, criando padrões de luz brilhante no fundo da piscina num dia de Sol. As ondulações à superfície atuam como lentes e focam a luz solar ao brilho máximo no fundo da piscina. Esta cáustica faz com que a estrela Earendel "salte à vista" do brilho geral da sua galáxia natal. O seu brilho é ampliado mil vezes ou mais.
Neste ponto, os astrônomos não são capazes de determinar se Earendel é uma estrela binária, embora a maioria das estrelas massivas tenham pelo menos uma estrela companheira menor.
Os astrônomos esperam que Earendel permaneça altamente ampliada nos próximos anos. Será observada pelo telescópio espacial James Webb da NASA. A alta sensibilidade do Webb à luz infravermelha é necessária para aprender mais sobre Earendel, porque a sua luz é esticada para comprimentos de onda infravermelhos mais longos devido à expansão do Universo.
Estes detalhes irão restringir o seu tipo e fase no ciclo de vida estelar. Também espera-se descobrir que a galáxia do Arco do Sol nascente carece de elementos pesados que se formam nas gerações seguintes de estrelas. Isto sugere que Earendel é uma rara e massiva estrela pobre em metal. A composição de Earendel será de grande interesse, pois formou-se antes do Universo ser preenchido com os elementos pesados produzidos por sucessivas gerações de estrelas massivas. Se estudos posteriores descobrirem que Earendel é apenas composta por hidrogênio e hélio primordiais, seria a primeira evidência para as lendárias estrelas de População III, que são teorizadas como sendo as primeiras estrelas nascidas após o Big Bang.
Será que o telescópio espacial James Webb irá bater o recorde de distância de Earendel?
Um artigo sobre a descoberta foi publicado na revista Nature.
Fonte: Space Telescope Science Institute
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