Telescópio Webb detecta moléculas orgânicas complexas mais distantes do Universo (FOTO)

O novo estudo publicado na revista Nature fornece novas informações sobre as interações químicas complexas que ocorreram nas primeiras galáxias do Universo primordial.

O professor de astronomia e física da Universidade de Illinois Urbana-Champaign Joaquin Vieira e o seu estudante Kedar Phadke colaboraram com pesquisadores da Universidade A&M do Texas e uma equipe internacional de cientistas para distinguir sinais infravermelhos de moléculas orgânicas entre aqueles gerados por grãos de poeira dentro da galáxia.

“Este projeto começou quando eu estava na pós-graduação estudando galáxias que eram muito distantes e difíceis de detectar, obscurecidas pela poeira”, disse Vieira. “Os grãos de poeira absorvem e emitem cerca de metade da radiação estelar produzida no Universo, tornando a luz infravermelha de objetos distantes extremamente fraca ou indetectável através de telescópios terrestres.”

Sob a lente

A descoberta foi possível graças à potência do JWST combinada com um fenômeno de lente gravitacional.

“Essa ampliação ocorre quando duas galáxias estão quase perfeitamente alinhadas do ponto de vista da Terra e a luz da galáxia no fundo fica deformada e aumentada no primeiro plano em forma de anel, conhecido como anel de Einstein“, explicou Vieira.

In this Webb image, the foreground galaxy is shown in blue and the background galaxy is red. The organic molecules are highlighted in orange.

Credit: J. Spilker / S. Doyle
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— Earthlings (@EarthlingsDaily) June 5, 2023

Nesta imagem do Webb, a galáxia em primeiro plano é mostrada em azul e a galáxia de fundo é vermelha. As moléculas orgânicas são destacadas em laranja. Crédito: J. Spilker / S. Doyle

A equipe focou suas observações no SPT0418-47, um objeto descoberto usando o Telescópio do Polo Sul da Fundação Nacional de Ciência e previamente identificado como uma galáxia obscurecida por poeira, ampliada por um fator de cerca de 30-35 a partir da lente gravitacional. SPT0418-47 está a 12 bilhões de anos-luz da Terra, correspondendo a uma era em que o Universo tinha menos de 1,5 bilhão de anos, ou cerca de 10% de sua idade atual.

Esta pesquisa mostra que agora “podemos ver todas as regiões onde esses grãos de poeira menores estão localizados, regiões que nunca poderíamos ter visto antes do JWST“, disse Phadke.

“Os novos dados espectroscópicos permitem observar a composição atômica e molecular da galáxia, fornecendo informações muito importantes sobre a formação de galáxias, seu ciclo de vida e como elas evoluem“, acrescentou.

Os pesquisadores detectaram moléculas orgânicas complexas em uma galáxia a mais de 12 bilhões de anos-luz de distância da Terra

Poeira e HPA

Os dados espectroscópicos do JWST sugerem que o gás interestelar obscurecido no SPT0418-47 é enriquecido com elementos pesados, indicando que gerações de estrelas já viveram e morreram naquela galáxia.

O composto específico detectado pelos pesquisadores é um tipo de molécula chamada hidrocarboneto policíclico aromático ou HPA.

Na terra, essas moléculas orgânicas são encontradas nos gases de escape produzidos por motores de combustão ou incêndios florestais. Sendo feito de cadeias de carbono, o HPA é considerado um dos blocos de construção dos primeiros anos de vida, disseram os pesquisadores.

“Não esperávamos isso. Detectar essas moléculas orgânicas complexas a uma distância tão grande está mudando o jogo no que diz respeito a observações futuras. Este trabalho é apenas o primeiro passo e só agora estamos aprendendo como usar e explorar essas capacidades. Estamos muito animados para ver como vai acabar”, enfatizou Vieira.