O material é integrado à poeira estelar e, depois, é usado por estrelas de geração seguinte. Só que as galáxias com poeira de PAH parecem estar em uma área com 10 milhões de anos.
Por Redação, com Canaltech - de Washington
O telescópio James Webb encontrou os mais antigos grãos de poeira ricos em carbono. As partículas estão presentes em diferentes galáxias que existiram cerca de 1 bilhão de anos após o Big Bang, e podem ser pequenos grãos de grafite ou diamante, formados pelas primeiras estrelas e supernovas.
A poeira foi encontrada durante observações espectrais do programa Advanced Deep Extragalactic Survey (JADES). Outras assinaturas observacionais foram encontradas em épocas mais recentes do universo, e parecem estar relacionadas aos hidrocarbonetos aromáticos policíclicos (PAHs). Eles são moléculas complexas formadas por carbono, e precisam de pelo menos algumas centenas de milhões de anos para se formarem.
Isso indica que, talvez, o Webb encontrou algum tipo diferente de molécula com carbono. "A pequena mudança no comprimento de onda de onde a absorção é mais forte sugere que podemos ter visto uma mistura diferente de grãos, talvez parecidos com diamante ou grafite", sugeriu Joris Witstok, autor principal do estudo.
Como os elementos absorvem e emitem luz em comprimentos de onda específicos, eles deixam marcações que são como impressões digitais visíveis na luz das estrelas e galáxias. No caso, a poeira com carbono foi revelada pela absorção de algumas frequências da luz ultravioleta, e intrigou os cientistas: afinal, como galáxias tão jovens são ricas no elemento?
A dúvida se deve aos modelos convencionais da evolução química do universo, que indicam que elementos pesados, como o carbono, são formados no interior das estrelas. Quando as primeiras delas esgotaram o combustível para a fusão nuclear e explodiram em supernovas, elas espalharam o material que produziram.
Poeira estelar
O material é integrado à poeira estelar e, depois, é usado por estrelas de geração seguinte. Só que as galáxias com poeira de PAH parecem estar em uma área com 10 milhões de anos, o que implica que deve haver algum método de formação e dispersão do carbono, e que ele deve acontecer durante uma escala de tempo relativamente curta.
A equipe destacou alguns mecanismos que podem explicar o que observaram na poeira. Por exemplo, talvez as partículas se formem nas supernovas das estrelas Wolf-Rayet, conhecidas por terem vidas curtas. Se tiverem tempo suficiente para se formarem e explodirem, elas poderiam distribuir poeira rica em carbono em menos de um bilhão de anos.
Mesmo assim, é difícil explicar completamente os resultados obtidos com a compreensão atual da formação da poeira cósmica. "Planejamos trabalhar além [deste estudo] com teóricos que modelam a produção de poeira e o crescimento nas galáxias", explicou Irene Shivaei, da Universidade do Arizona. "Isso vai ajudar a explicar a origem da poeira e dos elementos pesados no universo primordial", finalizou.
O artigo com os resultados do estudo foi publicado na revista Nature.
