A descoberta, publicada hoje na revista Nature, foi efectuada graças ao Telescópio James Webb. Entre os cientistas envolvidos contam-se os chilenos Manuel Aravena e Manuel Solimano, da Universidade Diego Portales e do Centro de Excelência em Astrofísica do CATA.
Este tipo de moléculas também pode ser encontrado na Terra sob a forma de fumo, fuligem e smog, o que demonstra o enorme poder do James Webb para ajudar a compreender a química complexa que acompanha o nascimento de novas estrelas, mesmo nos períodos mais antigos da história do Universo. Pelo menos no que diz respeito às galáxias, as novas descobertas põem em dúvida o velho ditado "onde há fumo, há fogo", diz o Dr. Aravena.
Chile - Uma equipa internacional de astrónomos descobriu as partículas orgânicas mais distantes de que há registo, depois de estudar uma galáxia a mais de 12 mil milhões de anos-luz de distância, descoberta pela primeira vez pelo Telescópio do Pólo Sul em 2013 e que, desde então, tem sido estudada por muitos telescópios, incluindo o radiotelescópio ALMA e o Telescópio Espacial Hubble.
Os dados obtidos por este instrumento espacial encontraram a assinatura reveladora de grandes moléculas orgânicas semelhantes ao smog e ao fumo, blocos de construção das mesmas emissões de hidrocarbonetos cancerígenos na Terra que contribuem de forma decisiva para a poluição atmosférica.
De acordo com Justin Spilker, PhD, um académico da Texas A&M University e primeiro autor da investigação, "Estas grandes moléculas são bastante comuns no espaço. Os astrónomos costumavam pensar que eram um bom sinal de que se estavam a formar novas estrelas. Onde quer que se vissem estas moléculas, as estrelas bebés também estavam a brilhar lá".
A descoberta foi possível graças ao trabalho combinado do Telescópio James Webb e de um fenómeno chamado lente gravitacional. A lente gravitacional, originalmente prevista pela teoria da relatividade de Albert Einstein, ocorre quando duas galáxias estão quase perfeitamente alinhadas do nosso ponto de vista na Terra. A luz da galáxia de fundo é esticada e ampliada pela galáxia de primeiro plano em forma de anel, conhecida como anel de Einstein.
Para Manuel Aravena, professor do Instituto de Estudos Astrofísicos (IEA) da Universidade Diego Portales (UDP) e membro associado do Centro de Excelência em Astrofísica do CATA, "o efeito de lente gravitacional actua como um telescópio natural, amplificando a imagem e permitindo-nos ver estruturas no Universo distante que seriam impossíveis de ver de outra forma. Este efeito, associado à sensibilidade única do telescópio Webb, permitiu-nos ver os componentes das moléculas orgânicas numa galáxia do Universo primitivo de uma forma nunca antes vista.
Manuel Solimano, doutorado em Astronomia pela Universidade de Bona, doutorando no IEA da UDP e investigador do CATA, explica que "o telescópio Webb foi especificamente concebido para decifrar como se formaram as galáxias quando o universo tinha quase 10% da sua idade atual. Esta descoberta abre novas portas para a compreensão da formação das galáxias através da identificação de moléculas orgânicas".
A equipa é liderada pela astrónoma Jane Rigby, do Centro de Voo Espacial Goddard da NASA, pelo professor Joaquin Vieira da Universidade de Illinois e por dezenas de astrónomos de todo o mundo. A descoberta corresponde à primeira deteção pelo Webb de moléculas complexas no início do Universo, um marco que Spilker considera um começo e não um fim. "Estes são os primeiros dias do Telescópio Webb, por isso os astrónomos estão entusiasmados por ver todas as coisas novas que ele pode fazer por nós", disse Spilker.
O artigo da equipa, "Spatial variations in aromatic hydrocarbon emission in a dust-rich galaxy", pode ser visto online. O JWST é operado pelo Space Telescope Science Institute sob a direção da Association of Universities for Research in Astronomy, Inc. ao abrigo do contrato NASA NAS 5-03127. DOI: 10.1038/s41586-023-05998-6.
Imagem do cabeçalho
Utilizando o telescópio Webb, os astrónomos descobriram indícios de moléculas orgânicas complexas, semelhantes a fumo ou smog, na galáxia distante aqui apresentada. A galáxia, a mais de 12 mil milhões de anos-luz de distância, alinha-se quase perfeitamente com uma segunda galáxia a apenas 3 mil milhões de anos-luz da nossa perspetiva na Terra. Nesta imagem falsa-cor de Webb, a galáxia em primeiro plano é mostrada a azul, enquanto a galáxia de fundo é vermelha. As moléculas orgânicas estão destacadas a laranja (Crédito: J. Spilker / S. Doyle, NASA, ESA, CSA).
Gráfico explicativo
A galáxia observada por Webb mostra um anel de Einstein causado por um fenómeno conhecido como lente. A lente ocorre quando duas galáxias estão quase perfeitamente alinhadas na nossa perspetiva da Terra. A gravidade da galáxia em primeiro plano faz com que a luz da galáxia em segundo plano seja distorcida e ampliada, como se estivéssemos a olhar através do pé de um copo de vinho. Por estarem ampliadas, as lentes permitem aos astrónomos estudar galáxias muito distantes com mais pormenor do que seria possível de outra forma (Crédito: S. Doyle / J. Spilker).