James Webb encontra sinais que podem indicar estrelas gigantes do início do universo

James Webb detecta pontos vermelhos que podem revelar as primeiras estrelas (Imagem: NASA, ESA, CSA, STScI e Dale Kocevski – Colby College)
James Webb detecta pontos vermelhos que podem revelar as primeiras estrelas (Imagem: NASA, ESA, CSA, STScI e Dale Kocevski – Colby College)

O Telescópio Espacial James Webb continua revelando fenômenos surpreendentes do universo primitivo. Entre as descobertas mais intrigantes estão os chamados “pequenos pontos vermelhos”, objetos extremamente compactos detectados em regiões que existiam apenas alguns bilhões de anos após o Big Bang.

Inicialmente, muitos astrônomos interpretaram esses sinais como núcleos galácticos ativos, áreas energéticas alimentadas por buracos negros em crescimento. No entanto, novas análises sugerem uma hipótese diferente e fascinante: esses objetos podem ser estrelas supermassivas, possivelmente pertencentes à primeira geração de astros que se formou no cosmos. Entre as principais características observadas nesses objetos estão:

  • Tamanho extremamente compacto, menor que galáxias típicas;
  • Ausência de emissão intensa de raios X, comum em buracos negros ativos;
  • Composição dominada por hidrogênio e hélio, indicando gás primordial;
  • Brilho incomum para estruturas tão pequenas.

Esses indícios levaram pesquisadores a reconsiderar a origem desses misteriosos pontos observados pelo telescópio.

Uma possível janela para as primeiras estrelas do cosmos

Uma proposta recente sugere que os pequenos pontos vermelhos podem representar estrelas supermassivas do início do universo, formadas a partir de gás quase puro, sem elementos pesados.

Essas estrelas fariam parte da chamada População III, considerada a primeira geração estelar após o Big Bang. Diferentemente das estrelas atuais, esses objetos poderiam atingir massas extraordinárias, variando de milhares até quase um milhão de vezes a massa do Sol.

Mistério cósmico: pontos vermelhos podem ser estrelas gigantes primordiais (Imagem: NASA, ESA, CSA, STScI e Dale Kocevski – Colby College)
Mistério cósmico: pontos vermelhos podem ser estrelas gigantes primordiais (Imagem: NASA, ESA, CSA, STScI e Dale Kocevski – Colby College)

Quando esgotam seu combustível nuclear, estrelas desse tipo tendem a colapsar rapidamente, possivelmente originando buracos negros supermassivos que mais tarde se tornam o núcleo de grandes galáxias.

Modelos teóricos desenvolvidos por Devesh Nandal e Avi Loeb indicam que esse cenário pode reproduzir várias características observadas em dois objetos específicos detectados pelo Webb: MoM-BH-1* e The Cliff. Ambos existiram em épocas muito antigas, cerca de 650 milhões a 1,8 bilhão de anos após o Big Bang.

O curioso “V” no espectro de luz

Outro detalhe intrigante observado nos dados é uma queda em forma de “V” no espectro de luz desses objetos. Em interpretações anteriores, esse padrão era atribuído à absorção causada por poeira cósmica.

Contudo, o novo modelo sugere uma explicação alternativa. A própria atmosfera de uma estrela supermassiva poderia gerar esse padrão espectral sem a necessidade de poeira interestelar.

Além disso, essas estrelas poderiam liberar grandes quantidades de material ao espaço, formando um envelope gasoso ao redor do astro. Essa camada ajudaria a explicar a coloração avermelhada observada pelo telescópio.

Um enigma que ainda desafia os astrônomos

Apesar de promissora, a hipótese das estrelas supermassivas primordiais ainda levanta dúvidas. Um dos principais desafios está relacionado à vida extremamente curta desses objetos.

Dependendo da massa, essas estrelas poderiam existir por apenas dezenas de milhares a poucos milhões de anos, um período muito pequeno em escala cósmica. Isso levanta a questão de como o James Webb conseguiu detectar centenas desses pontos.

Por esse motivo, a possibilidade de que sejam buracos negros jovens em crescimento ainda não foi descartada.

Nos próximos anos, observações em raios X, rádio e espectroscopia detalhada poderão revelar pistas decisivas. Novos telescópios e instrumentos devem ajudar a determinar se esses misteriosos pontos vermelhos representam as primeiras estrelas gigantes do universo ou buracos negros em formação no cosmos primordial.

Escrito por Leandro C. Sinis, Biólogo (UFRJ) para o Fala Ciência.

Leandro C. Sinis é biólogo formado pela UFRJ e divulgador científico. Com experiência em pesquisa acadêmica, é coautor de um estudo sobre neuroproteção publicado no Journal of Biological Chemistry (DOI: 10.1074/jbc.m117.807180). Sua missão no Fala Ciência é traduzir descobertas complexas em conhecimento acessível e seguro para todos. Ver perfil no LinkedIn | Ver Currículo Lattes