Supernova perto do Alvorecer do Tempo

Há muito tempo, em uma galáxia muito, muito distante, uma estrela massiva colapsou, desencadeando uma explosão de supernova tão brilhante que pôde ser vista em todo o universo. Quando a luz chegou à Terra, telescópios ao redor do mundo e no espaço rapidamente focaram na explosão. Eles confirmaram que ela ocorreu apenas 730 milhões de anos após o Big Bang, menos da metade da idade da estrela que detinha o recorde anterior.

Essa cronologia situa a supernova no auge da época da reionização, quando a luz ultravioleta da primeira geração de estrelas massivas estava dissipando a névoa de hidrogênio que permeava o espaço durante a chamada Idade das Trevas — longo período entre 380.000 e cerca de 400 milhões de anos após o Big Bang, caracterizado pela escuridão total, composto apenas por uma vasta concentração de hidrogênio e hélio neutros —. Como os astrônomos sabem pouco sobre o primeiro bilhão de anos do universo, qualquer observação dessa era abre uma nova janela para a evolução cósmica.

Tudo começou com os raios gama

A história da descoberta da supernova começou em 14 de março de 2025, quando o satélite Space-based multiband astronomical Variable Objects Monitor (SVOM)  detectou uma explosão longa de raios gama com duração de 10 segundos, o que lhe valeu a designação GRB 250314A.

Essas explosões longas — as explosões curtas de raios gama duram no máximo dois segundos — geralmente ocorrem quando uma estrela com pelo menos 30 massas solares esgota seu combustível nuclear e colapsa. Isso gera uma onda de choque que atravessa as camadas externas da estrela e dá origem a uma supernova. O núcleo colapsado produz jatos de partículas viajando próximos à velocidade da luz. Quando esses jatos atravessam o envelope estelar, emitem feixes de raios gama que se espalham pelo universo.

Depois que os cientistas que primeiro detectaram essa explosão espalharam aos seus colegas ao redor do mundo eles estabeleceram que a explosão tinha um desvio para o vermelho de cerca de 7,3 e confirmando que a luz levou cerca de 13,1 bilhões de anos para chegar até nós.

O JWST voltou o seu olhar para um campo repleto de galáxias na constelação de Virgem. A imagem ampliada revela o local de uma explosão de raios gama distante, que o observatório confirmou ser uma supernova de colapso de núcleo ocorrida no primeiro bilhão de anos do universo. A imagem ampliada mostra o tênue brilho vermelho da supernova e um vislumbre de sua galáxia hospedeira.

JWST forja o elo final

E então os astrônomos esperaram. Supernovas normalmente atingem o brilho máximo duas a três semanas após a explosão. Mas Albert Einstein demonstrou, há mais de um século, que eventos em alto desvio para o vermelho ocorrem em câmera lenta. Para um objeto com desvio para o vermelho de 7,3, as ações acontecem 8,3 vezes mais lentamente. O mesmo efeito alonga o comprimento de onda da luz emitida por um fator de 8,3.

Então, os astrônomos fizeram uma pausa de 3,5 meses, até 1º de julho, para observar o GRB 250314A com o Telescópio Espacial James Webb (JWST), sensível ao infravermelho. O observatório capturou o brilho tênue da explosão e um indício de sua galáxia hospedeira, confirmando-a como a supernova mais antiga já observada.

Os astrônomos acreditam que as estrelas no início do universo eram mais massivas, tinham vidas mais curtas e possuíam menos elementos pesados ​​do que as estrelas de hoje. Será que essas condições teriam algum efeito sobre as supernovas produzidas por esses gigantes?

“Entramos com a mente aberta”, disse o cientista Nial Tanvir, da Universidade de Leicester, no Reino Unido. “E, para nossa surpresa, o Webb mostrou que essa supernova é exatamente igual às supernovas modernas.” Agora, os pesquisadores precisam encontrar e examinar outras supernovas antigas em busca de diferenças sutis.

Fonte: Astronomy