Encontrar moléculas orgânicas complexas apenas 1,5 bilhão de anos após o Big Bang é “como a aposentadoria de um aluno da terceira série”, comentaram os cientistas sobre o evento. Não foram encontradas moléculas simples como água ou dióxido de carbono, mas sim compostos complexos de centenas e milhares de átomos. Nesta fase do desenvolvimento do Universo, poucas pessoas esperavam isso. Obviamente, está chegando a hora de uma profunda revisão de nossas teorias sobre a evolução das estrelas, das galáxias e do próprio Universo.
O objeto azul é um aglomerado de galáxias, o laranja é uma galáxia distante vista através de uma lente gravitacional. Fonte da imagem: J. Spilker / S. Doyle, NASA, ESA, CSA
A descoberta foi auxiliada pelas capacidades do novo Telescópio Espacial James Webb e pelo conhecido efeito das lentes gravitacionais. A lente gravitacional foi criada por um enorme aglomerado de galáxias a 3 bilhões de anos-luz de distância. A gravidade desse aglomerado distorceu tanto o espaço-tempo em torno de si mesmo que os objetos de fundo muito atrás dele apareceram ao seu redor em uma forma muito ampliada.
Coincidentemente, quase exatamente além do aglomerado, a 12 bilhões de anos-luz de distância, havia uma única galáxia SPT0418-47. Foi a imagem dela que foi ampliada pela lente gravitacional do aglomerado. Na imagem, a galáxia distante se tornou um halo brilhando ao redor do aglomerado. A matemática simples permite que você devolva a galáxia à sua aparência original e recrie sua imagem real.
Os instrumentos espectrais de Webb tornaram possível isolar à luz da galáxia SPT0418-47 moléculas orgânicas complexas que geralmente são encontradas no petróleo da Terra. Encontrar algo assim no espaço sideral apenas 1,5 bilhão de anos após o Big Bang foi incrível. Isso indica que as transformações químicas no Universo foram muito mais rápidas do que a ciência da Terra imaginava. Naquela época, o Universo havia passado apenas 10% de seu desenvolvimento e não havia menos matéria orgânica do que em nossa galáxia. Tais substâncias deveriam estar nele em quantidades vestigiais e não estão disponíveis para determinação por instrumentos terrestres. Mas Webb foi capaz de fazer isso e nos trouxe um passo mais perto de entender os processos evolutivos do Universo.
O princípio de funcionamento de uma lente gravitacional
As novas observações de Webb prometem detectar matéria orgânica complexa em outras galáxias no início do universo, e possivelmente até antes. Infelizmente, o instrumento do telescópio para tais descobertas começou a se degradar. Informamos anteriormente que o Espectrômetro de Resolução Média MIRI (MRS) nos comprimentos de onda mais longos começou a reduzir o rendimento (a quantidade de luz detectada pelos sensores). Se a equipe do telescópio não encontrar uma solução para o problema, tais observações após 2024 se tornarão impossíveis.