Uma nova pesquisa propõe uma explicação para um dos maiores mistérios revelados pelo Telescópio Espacial James Webb (JWST, na sigla em inglês): os enigmáticos Pequenos Pontos Vermelhos.
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Segundo os pesquisadores, esses objetos, apelidados de “dinossauros cósmicos”, podem não ter desaparecido do universo primitivo. Em vez disso, eles teriam evoluído para os aglomerados globulares, enormes conjuntos de estrelas densamente compactadas encontrados em galáxias, como a Via Láctea.
A hipótese estabelece um paralelo com a evolução dos dinossauros terrestres. Assim como muitos deles não foram extintos, mas deram origem às aves modernas, os Pequenos Pontos Vermelhos também poderiam ter sobrevivido, transformando-se em estruturas ainda presentes no universo atual.
- Os Pequenos Pontos Vermelhos passaram a intrigar os astrônomos em 2022, quando o James Webb começou a detectá-los em grande quantidade em uma época correspondente a cerca de 600 milhões de anos após o Big Bang:
- O enigma está no fato de que esses objetos aparentemente desaparecem antes de o universo atingir aproximadamente dois bilhões de anos;
- Desde então, diversas explicações foram propostas para sua natureza. Uma delas sugeria que poderiam ser “estrelas de buraco negro”, ou seja, buracos negros cercados por extensas nuvens de gás e poeira.
A nova pesquisa apresenta outra possibilidade: esses objetos poderiam ser aglomerados globulares em formação, contendo uma estrela supermassiva em seu centro. Esse tipo hipotético de estrela teria entre mil e dez mil vezes a massa do Sol e uma vida extremamente curta, mas produziria uma aparência semelhante à dos Pequenos Pontos Vermelhos observados pelo telescópio.
“Estes podem não ser apenas uma estranha nova população do JWST sem conexão com o universo que nos cerca hoje”, afirmou o líder da pesquisa, John Chisholm, da Universidade do Texas em Austin (EUA). “Em vez disso, os Pequenos Pontos Vermelhos podem persistir para além do universo primitivo, evoluindo para algo relativamente familiar.”
Segundo Chisholm, “os Pequenos Pontos Vermelhos poderiam ser galáxias, poderiam envolver buracos negros, ou poderiam ser algo ainda mais inesperado. Nosso trabalho mostra que a formação de aglomerados globulares com estrelas supermassivas deve fazer parte dessa conversa.”
Aglomerados globulares ainda guardam mistérios
Os aglomerados globulares são encontrados principalmente em grandes galáxias e podem reunir milhões de estrelas antigas em regiões extremamente compactas.
A Via Láctea abriga pelo menos 150 desses aglomerados. Apesar de serem objetos bem conhecidos pelos astrônomos, sua origem continua sendo motivo de debate científico.
Segundo Danielle Berg, também da Universidade do Texas em Austin, os pesquisadores normalmente observam esses aglomerados após bilhões de anos de evolução.
“Normalmente os vemos [os aglomerados globulares] após bilhões de anos de evolução, em um momento em que suas estrelas massivas já desapareceram, seu gás foi disperso e processos dinâmicos alteraram suas massas e estruturas. Isso torna muito difícil reconstruir as condições originais em que se formaram.”
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Química incomum pode ser explicada por estrelas supermassivas
Os cientistas acreditam que as estrelas presentes nos aglomerados globulares se formaram aproximadamente na mesma época, durante os primeiros estágios do universo. Naquele período, o cosmos era composto principalmente por hidrogênio, hélio e pequenas quantidades de elementos mais pesados — chamados de metais pelos astrônomos.
Entretanto, muitas estrelas desses aglomerados apresentam uma composição química incomum. Elas possuem abundância de hélio e de elementos, como nitrogênio, sódio e alumínio, enquanto exibem níveis menores do que o esperado de carbono, oxigênio e magnésio.
Segundo Mike Boylan-Kolchin, integrante da equipe, essa assinatura química sugere condições extremas de fusão nuclear.
“Esse padrão específico indica fusão nuclear em temperaturas muito altas, muito mais elevadas do que nos núcleos de estrelas normais, até mesmo massivas. Uma estrela supermassiva é precisamente o tipo de ambiente que poderia produzir essa combinação.”
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Estrelas gigantes teriam vida curta
De acordo com o modelo proposto pelos pesquisadores, essas estrelas supermassivas surgiriam em ambientes extremamente densos durante a formação dos primeiros aglomerados globulares, onde colisões e fusões entre estrelas ocorreriam repetidamente.
Embora gigantescas, elas viveriam apenas cerca de um milhão de anos — um período muito curto quando comparado aos 4,6 bilhões de anos de idade do Sol. Mesmo com essa existência breve, essas estrelas conseguiriam produzir os elementos químicos necessários para explicar a composição observada atualmente nos aglomerados globulares.
Após morrerem em explosões de supernova, esses elementos seriam lançados ao espaço e utilizados na formação de novas gerações de estrelas.
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Segundo Chisholm, isso também explicaria o desaparecimento dos Pequenos Pontos Vermelhos. “Em nosso modelo, a estrela supermassiva que ajuda a fazer o objeto parecer um Pequeno Ponto Vermelho viveria por pouco tempo. Uma vez que essa estrela morre, o objeto pode não se parecer mais com um Pequeno Ponto Vermelho, mesmo que o próprio aglomerado sobreviva por bilhões de anos.”
Distribuição e época reforçam hipótese
Além da composição química, os pesquisadores identificaram outros indícios que podem conectar os Pequenos Pontos Vermelhos aos aglomerados globulares. Segundo a equipe, a distribuição desses objetos no universo primitivo corresponde à distribuição observada atualmente para os aglomerados globulares.
Os modelos de evolução também indicam que as massas estimadas dos Pequenos Pontos Vermelhos poderiam evoluir naturalmente até atingir as massas dos aglomerados globulares existentes hoje.
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Outro fator considerado importante é o momento em que esses objetos aparecem. Os Pequenos Pontos Vermelhos surgem cerca de 600 milhões de anos após o Big Bang, período que coincide com as estimativas para o início da formação dos aglomerados globulares.
Apesar das evidências, os pesquisadores ressaltam que a hipótese ainda não foi confirmada. “Não há, neste momento, uma prova definitiva de que os Pequenos Pontos Vermelhos sejam aglomerados globulares, mas isso explicaria muitas observações diversas e surpreendentes”, afirmou Boylan-Kolchin.
O estudo está disponível em versão preliminar no repositório científico arXiv, o que significa que seus resultados ainda não passaram pelo processo de revisão por pares.
Rodrigo Mozelli
Rodrigo Mozelli é jornalista formado pela Universidade Metodista de São Paulo (UMESP) e, atualmente, é redator do Olhar Digital.
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