Usando o Telescópio Espacial James Webb (JWST), os astrônomos descobriram os segredos das primeiras galáxias que encheram o universo bebê de poeira, o que se tornaria crucial para o nascimento de novas estrelas e o crescimento de galáxias.
No entanto, quando JWST Embora muitas dessas primeiras galáxias sejam poderosas o suficiente para serem observadas, ainda é limitado quando se trata de sondá-las em detalhes. Assim, a equipe no centro deste estudo contornou isso estudando uma galáxia muito mais próxima e moderna, com muitas das mesmas características das primeiras galáxias do universo.
Em vez de ser capaz de estudar os processos que ocorreram no universo primitivo, permitiu que as galáxias fossem semeadas com “metais” (como os astrônomos usam o termo para descrever elementos mais pesados). Hidrogênio e hélio), os investigadores voltaram a sua atenção para uma galáxia anã a apenas 4,6 milhões de anos-luz de distância.
“Ainda é muito difícil estudar diretamente galáxias povoadas no Universo primitivo, razão pela qual observar uma galáxia próxima como Sextans A, que apresenta condições químicas semelhantes, dá-nos uma oportunidade valiosa para compreender como evoluiu a primeira geração de estrelas e qual o papel que desempenharam na transformação do meio interestelar”. declaração
Como Sextans é uma antiga galáxia disfarçada?
O universo primitivo era um lugar bastante monótono em termos de química. Isso ocorre porque era dominado pelo elemento mais leve, o hidrogênio, junto com um pouco de hélio e uma pequena fração de elementos ou metais mais pesados. Isso significa estrelas de primeira geração, as chamadas Estrelas POP IIItambém era pobre em metais.
Durante a sua vida, no entanto, as estrelas do POP III hidrogénio fundido e hélio para formar os elementos pesados em seus núcleos. Quando essas estrelas originais chegaram ao fim de suas vidas, elas explodiram Explosão de supernova que dispersa esses metais no meio interestelar, as enormes nuvens de poeira e gás entre as estrelas.
Eventualmente, manchas densas e frias destas nuvens massivas colapsam sob a sua própria gravidade, dando origem à próxima geração de estrelas, as estrelas POP II, que, graças às mortes por supernovas das suas antecessoras, são ricas em metais.
nossa própria estrela, o solUma POP é classificada como estrela I, o que significa que é mais rica em metais do que essas estrelas de segunda geração. No entanto, nem todas as galáxias modernas são tão ricas em metais; Isto é especialmente verdadeiro para galáxias anãs como Sextans A, embora esteja na borda externa do nosso quintal cósmico, que “grupo local“
Sextans A é tão pobre em metais que contém apenas entre 1% e 7% dos elementos pesados encontrados no Sol. Isto o torna um excelente proxy para o estudo de galáxias primitivas pobres em metais.
Usando os instrumentos NIRCam (Near-Infrared Camera) e MIRI (Mid-Infrared Instrument) do JWST, Gavetti e colegas obtiveram observações de alta resolução de Sextans A que lhes permitiram mapear toda a população de estrelas em uma galáxia anã conhecida como “ramo evolutivo”.
Esta fase ocorre quando estrelas maiores que o Sol esgotam o hélio em seus núcleos, criando um coração de carbono inativo, mas a fusão nuclear continua nas camadas externas alternadas de queima de hélio e hidrogênio. Essas estrelas podem então “inflar” e sofrer um aumento de brilho mil vezes maior.
As descobertas da equipe mostraram que cerca de 90% dos ramos assintóticos das gigantes vermelhas que estudaram não estavam rodeados por um envelope de poeira. No entanto, cerca de 20 ou mais destas estrelas estavam incrustadas em poeira densa. Descobriram também que estas “fábricas de poeira” se formaram entre 2 mil milhões e 3 mil milhões de anos atrás a partir de estrelas que tinham cerca de 1,5 vezes a sua massa inicial. massa de sol
A pesquisa é um avanço na compreensão de quais estrelas no universo primitivo tinham maior probabilidade de produzir poeira metálica que enriqueceria a próxima geração de estrelas. Isso significa que ajuda a traçar um quadro completo de como o universo evoluiu para o que vemos hoje.
Os cientistas por trás do estudo dizem que tal pesquisa era impossível antes do lançamento da Web.
“O JWST permite-nos observar o ambiente com detalhes sem precedentes que estavam fora do nosso alcance até alguns anos atrás”, disse Flavia Dell’Agli, membro da equipe do INAF. “O valor destes dados não reside apenas nas imagens, mas na capacidade de compará-los com modelos teóricos e verificar a precisão com que descrevem a evolução estelar.”
A pesquisa da equipe foi publicada na segunda-feira (20 de julho). Jornal Astrofísico.
