O Telescópio Espacial James Webb (JWST) fez uma descoberta surpreendente que está revolucionando nosso entendimento sobre a formação das primeiras galáxias e, potencialmente, sobre o surgimento da vida no universo. O telescópio detectou carbono, um elemento essencial para a vida, em uma galáxia distante como ela era apenas 350 milhões de anos após o Big Bang.
Detecção Pioneira de Carbono
Essa descoberta marca a detecção mais precoce de um elemento além do hidrogênio no universo. Ela foi feita em uma galáxia compacta e remota conhecida como GS-z12. Anteriormente, acreditava-se que o carbono começou a se formar em grandes quantidades cerca de um bilhão de anos após o Big Bang. No entanto, a nova descoberta indica que o carbono pode ter se formado muito antes, possivelmente sendo o metal mais antigo de todos. Segundo Roberto Maiolino, professor de astrofísica experimental no Instituto Kavli de Cosmologia da Universidade de Cambridge, essa observação sugere uma revisão significativa no entendimento da cronologia da formação dos elementos pesados no universo.
O Papel dos Metais no Universo
Astrônomos classificam elementos mais pesados que hidrogênio e hélio como metais. Estes elementos, exceto pelo hidrogênio e pequenas quantidades de lítio, foram forjados dentro das estrelas e distribuídos pelo universo por meio de explosões estelares chamadas supernovas. Esse processo de produção e disseminação de elementos pesados era pensado levar muitas vidas estelares antes que elementos suficientes estivessem disponíveis para a formação de planetas.
Contudo, a descoberta do carbono tão cedo no universo desafia essa visão. Os pesquisadores usaram o Espectrógrafo de Infravermelho Próximo (NIRSpec) do JWST para decompor a luz antiga da galáxia GS-z12 em um espectro de cores, permitindo identificar a “impressão digital” química da galáxia. Eles encontraram traços de oxigênio e néon misturados com um sinal forte de carbono.
Implicações para o Surgimento da Vida
A presença precoce de carbono sugere que as primeiras estrelas podem ter operado de maneira diferente do que se pensava. É possível que as estrelas colapsassem com menos energia, permitindo que o carbono, formado nas camadas externas das estrelas, escapasse e semeasse o universo primordial mais cedo do que o esperado.
Francesco D’Eugenio, astrofísico também do Instituto Kavli de Cosmologia, enfatiza que essa descoberta mostra que o carbono pode ser enriquecido rapidamente no início do universo. Isso levanta a possibilidade intrigante de que a vida poderia ter surgido muito antes do que acreditávamos. “E, porque o carbono é fundamental para a vida como a conhecemos, não é necessariamente verdade que a vida deve ter evoluído muito mais tarde no universo. Talvez a vida tenha surgido muito antes — embora, se houver vida em outros lugares do universo, ela pode ter evoluído de maneira muito diferente da vida aqui na Terra”, disse D’Eugenio.
Essa descoberta não apenas desafia as teorias existentes sobre a formação dos primeiros elementos pesados, mas também abre novas possibilidades para a pesquisa sobre a origem da vida no universo. A observação do carbono no início do universo pode indicar que as condições para o surgimento da vida foram estabelecidas muito antes do que se pensava.
A pesquisa foi aceita para publicação no jornal Astronomy & Astrophysics, e uma versão preliminar está disponível no arXiv.
[2311.09908] JADES: Carbon enrichment 350 Myr after the Big Bang in a gas-rich galaxy (arxiv.org)
