Cientistas descobrem uma estrela tão antiga que conserva vestígios da primeira luz do Universo

Os astrónomos do NOIRLab, nos Estados Unidos, identificaram uma estrela excecionalmente antiga e pobre em metais na galáxia anã ultradifusa Pictor II que pode funcionar como um "fóssil químico" do Universo primitivo, fornecendo dados vitais sobre as primeiras luzes que iluminaram o cosmos. Os detalhes da descoberta estão resumidos num estudo publicado na revista Nature Astronomy.

Um sistema estelar estranho, pequeno e muito antigo

O objeto, catalogado como PicII-503, exibe a menor abundância de ferro e cálcio alguma vez medida fora da Via Láctea, com valores inferiores a 43.000 para o ferro e cerca de 160.000 para o cálcio em relação às concentrações encontradas no nosso Sol. Ao mesmo tempo, apresenta uma superabundância de carbono mais de 3.000 vezes superior à proporção esperada, um padrão que o torna uma peça fundamental para a compreensão de como as primeiras estrelas enriqueceram o cosmos.

De acordo com um comunicado de imprensa, o Pictor II é um sistema extremamente pequeno e antigo, com mais de 10 mil milhões de anos. Neste ambiente, onde a gravidade é fraca e a evolução química ocorre lentamente, os restos de explosões estelares podem ser preservados de uma forma muito diferente da observada nas galáxias maiores. Segundo os autores do estudo, isto faz de Pictor II um dos sistemas mais primordiais e quimicamente pobres conhecidos até hoje.

Mas a importância de PicII-503 vai para além da sua raridade estatística ou das magnitudes extremas que exibe. A equipa interpreta a sua composição como a assinatura deixada pelas primeiras estrelas do Universo, aquelas compostas quase exclusivamente por hidrogénio e hélio que forjaram elementos mais pesados nos seus núcleos antes de os dispersarem ao explodir.

As "impressões digitais químicas" das primeiras estrelas revelaram

Em particular, o excesso de carbono e a extrema escassez de ferro e cálcio corroboram a ideia de que a estrela se formou a partir de material enriquecido por supernovas primitivas, capazes de expelir elementos sem obliterar completamente o gás da galáxia hospedeira.

Este pormenor é de grande importância para tentar resolver um problema em aberto na astrofísica: porque é que tantas estrelas pobres em metais na Via Láctea apresentam uma notável riqueza em carbono. Até então, este sinal tinha sido observado em estrelas do halo galáctico, mas faltavam evidências diretas em galáxias anãs muito antigas, onde tais objetos se deveriam ter formado. Pictor II-503 fornece precisamente esta ligação em falta e suporta a hipótese de que o carbono em excesso é a assinatura de explosões de baixa energia da primeira geração de estrelas.

Os investigadores realçam ainda que este tipo de evidência é muito difícil de obter através de observações de galáxias muito distantes e pequenas, que estão fora do alcance dos telescópios atuais quando se estuda o Universo primordial. Pictor II funciona como uma cápsula do tempo: permite reconstruir processos físicos que ocorreram quando o cosmos era ainda jovem e as primeiras estruturas luminosas estavam a moldar a composição química do Universo.

Referência da notícia

Chiti, A., Placco, V.M., Pace, A.B. et al. Enrichment by the first stars in a relic dwarf galaxy. Nature Astronomy (2026).