Um artigo aceito para publicação pelo Monthly Notices of the Royal Astronomical Society nesta quarta-feira (5) usou dados do Telescópio Espacial James Webb para descobrir a fonte de poeira nas primeiras galáxias do Universo, analisando duas supernovas do tipo II.

Observações das explosões estelares SN 2004et e SN 2017eaw revelaram grandes quantidades de poeira na ejeção de materiais de cada uma delas. A massa encontrada pelos pesquisadores apoia a teoria de que as supernovas desempenharam um papel fundamental no fornecimento de poeira para o Universo primitivo.

Segundo a NASA, a poeira é um bloco de construção para muitas coisas no cosmos – especialmente planetas. À medida que a poeira de estrelas moribundas se espalha pelo espaço, ela carrega elementos essenciais para ajudar a dar origem à próxima geração de estrelas e seus planetas. O que intriga os astrônomos há décadas é: de onde isso vem?

Supernovas analisadas pelo James Webb estão a 22 milhões de anos-luz daqui

Uma fonte significativa de poeira cósmica pode ser supernovas – depois que a estrela moribunda explode, seu gás restante se expande e esfria, criando poeira. “As evidências diretas desse fenômeno foram escassas até este ponto, com nossas capacidades permitindo apenas estudar a população de poeira em uma supernova relativamente próxima até hoje – Supernova 1987A, a 170.000 anos-luz de distância da Terra”, disse a principal autora do estudo, Melissa Shahbandeh, da Universidade Johns Hopkins e do Instituto de Ciência dos Telescópios Espaciais da NASA. “Quando o gás esfria o suficiente para formar poeira, essa poeira só é detectável em comprimentos de onda infravermelhos médios, desde que você tenha sensibilidade suficiente”.

Galáxia NGC 6496, localizada a 22 milhões de anos-luz do Sistema Solar. Na imagem, destaque para as localizações da Supernova 2004et e da Supernova 2017, que foram investigadas pelo Telescópio Espacial James Webb. Créditos: KPNO, NOIRLab da NSF, AURA, Alyssa Pagan (STScI).

Para supernovas mais distantes que a SN 1987A, como a SN 2004et e a SN 2017eaw, ambas na galáxia NGC 6496, a cerca de 22 milhões de anos-luz de distância do Sistema Solar, essa combinação de cobertura de comprimento de onda e sensibilidade requintada só pode ser obtida com o instrumento MIRI, do Webb.

Outro resultado particularmente intrigante desse novo estudo não é apenas a detecção de poeira, mas a quantidade de poeira detectada no estágio inicial da vida da supernova. Na SN 2004et, os pesquisadores encontraram mais de 5.000 massas terrestres de poeira.

Observações mostraram aos astrônomos que galáxias jovens e distantes estão cheias de poeira, mas essas galáxias não têm idade suficiente para que estrelas de massa intermediária, como o Sol, tenham fornecido a poeira à medida que envelhecem. Estrelas mais massivas e de vida curta devem ter morrido pouco antes e em número suficiente para criar tanta poeira.

Embora os astrônomos tenham confirmado que as supernovas produzem poeira, a questão persiste sobre quanto dessa poeira pode sobreviver aos choques internos que reverberam após a explosão. Ver essa quantidade de poeira nesse estágio da vida útil da SN 2004et e da SN 2017eaw sugere que a poeira pode sobreviver à onda de choque – evidência de que as supernovas realmente são fábricas de poeira importantes, portanto.