O Telescópio Espacial James Webb da NASA deu seguimento às observações, pelo Telescópio Espacial Hubble, da estrela mais distante alguma vez detetada no Universo muito distante, nos primeiros mil milhões de anos após o Big Bang. O instrumento NIRCam (Near-Infrared Camera) do Webb revela que a estrela é uma estrela massiva do tipo B, duas vezes mais quente do que o nosso Sol e cerca de um milhão de vezes mais luminosa.

A estrela, que a equipa de investigação apelidou de Earendel, está localizada na galáxia a que deram a alcunha de "Sunrise Arc" e só é detetável devido ao poder combinado da tecnologia humana e da natureza, através de um efeito chamado lente gravitacional. Tanto o Hubble como o Webb foram capazes de detetar Earendel devido ao seu alinhamento fortuito por trás de uma ruga no espaço-tempo criada pelo enorme enxame de galáxias WHL0137-08. O enxame de galáxias, localizado entre nós e Earendel, é tão massivo que deforma o tecido do próprio espaço, o que produz um efeito de ampliação, permitindo aos astrónomos olhar através do enxame como uma lupa.

Enquanto outras características da galáxia aparecem várias vezes devido à lente gravitacional, Earendel aparece apenas como um único ponto de luz, mesmo nas imagens infravermelhas de alta resolução do Webb. Com base nisto, os astrónomos determinam que o objeto está ampliado por um factor de pelo menos 4000 e, portanto, é extremamente pequeno - a estrela mais distante alguma vez detetada, observada mil milhões de anos após o Big Bang. O anterior detentor do recorde de estrela mais distante foi detetado pelo Hubble e observado cerca de 4 mil milhões de anos após o Big Bang. Outra equipa de investigação que também utilizou o Webb identificou recentemente uma estrela sob o efeito de lente gravitacional a que chamaram Quyllur, uma estrela gigante vermelha observada 3 mil milhões de anos após o Big Bang.

Estrelas tão massivas como Earendel têm frequentemente companheiras. Os astrónomos não esperavam que o Webb revelasse quaisquer companheiras de Earendel, uma vez que estariam tão próximas e indistinguíveis no céu. No entanto, com base apenas nas cores de Earendel, os astrónomos pensam ver indícios de uma estrela companheira mais fria e mais vermelha. Esta luz foi esticada pela expansão do Universo para comprimentos de onda maiores do que os instrumentos do Hubble conseguem detetar, e por isso só foi detetável com o Webb.

O instrumento NIRCam (Near-Infrared Camera) do Webb revela que a estrela, apelidada de Earendel, é uma estrela massiva do tipo B, duas vezes mais quente do que o nosso Sol e cerca de um milhão de vezes mais luminosa. Crédito: imagem - NASA, ESA, CSA, D. Coe (STScI/AURA para a ESA; Universidade Johns Hopkins), B. Welch (Centro de Voo Espacial Goddard da NASA; Universidade de Maryland, College Park); processamento - Z. Levay

O instrumento NIRCam do Webb também mostra outros detalhes notáveis na galáxia "Sunrise Arc", que é a galáxia mais ampliada já detetada nos primeiros mil milhões de anos do Universo. As características incluem tanto regiões jovens de formação estelar como enxames estelares mais antigos, com um diâmetro de apenas 10 anos-luz. Em ambos os lados da ruga de ampliação máxima, que atravessa Earendel, estas características são refletidas pela distorção da lente gravitacional. A região que está a formar estrelas parece alongada e estima-se que tenha menos de 5 milhões de anos. Os pontos mais pequenos de cada lado de Earendel são duas imagens de um enxame estelar mais antigo e estabelecido, com uma idade estimada em pelo menos 10 milhões de anos. Os astrónomos determinaram que este enxame de estrelas está gravitacionalmente ligado e que provavelmente persistirá até aos dias de hoje. Isto mostra-nos o aspeto que os enxames globulares da nossa Via Láctea poderiam ter quando se formaram há 13 mil milhões de anos.

Os astrónomos estão atualmente a analisar os dados das observações do instrumento NIRSpec (Near-Infrared Spectrograph) do Webb da galáxia "Sunrise Arc" e da estrela Earendel, que fornecerão medições precisas da composição e da distância da galáxia.

Desde a descoberta de Earendel pelo Hubble, o Webb detetou outras estrelas muito distantes usando esta técnica, embora nenhuma tão longe como Earendel. As descobertas abriram um novo domínio do Universo para a física estelar e um novo tema para os cientistas que estudam o Universo primitivo, onde outrora as galáxias eram os objetos cósmicos mais pequenos detetáveis. A equipa de investigação tem esperanças cautelosas de que este possa ser um passo para a eventual deteção de uma das primeiras gerações de estrelas, compostas apenas pelos ingredientes brutos do Universo criado no Big Bang - hidrogénio e hélio.

// NASA (comunicado de imprensa)
// ESA (comunicado de imprensa)
// STScI (comunicado de imprensa)

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CCVAlg - Astronomia:
01/04/2022 - Quebrado um recorde: Hubble encontra a estrela mais distante alguma vez vista

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