Cientista português lidera descoberta da galáxia CR7 que revela as primeiras estrelas do Universo‏

Lisboa, 17 de junho de 2015 - Uma equipa internacional de astrónomos, liderada por David Sobral, do Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço (IA) e da Faculdade de Ciências da Universidade de Lisboa (FCUL) descobriu aquela que é a galáxia mais brilhante alguma vez encontrada no início do Universo. A equipa encontrou ainda, pela primeira vez, fortes indícios da existência da primeira geração de estrelas.

Há muito que os astrónomos previram a existência de uma primeira geração de estrelas formadas a partir do material primordial do Big Bang. As primeiras estrelas devem ter sido enormes - várias centenas ou mesmo milhares de vezes mais massivas que o Sol - extremamente quentes, e com um tempo de vida de apenas alguns milhões de anos.

Estas primeiras estrelas, extremamente brilhantes e até hoje apenas previstas teoricamente, criaram os primeiros elementos necessários para formar estrelas como o Sol e para que possamos existir. Porém, até agora, nenhuma busca internacional teve qualquer sucesso.

David Sobral (IA e FCUL) comenta: "Decidimos seguir um caminho totalmente diferente do resto do Mundo, e fizemos um mapeamento de grandes áreas do céu. Sabíamos que o risco de procurar onde ninguém procura era facilmente compensado por descobertas inesperadas, algo importantíssimo em Ciência. Foi fantástico quando descobrimos a galáxia CR7, a mais luminosa alguma vez encontrada no Universo primitivo."

A equipa descobriu várias galáxias extremamente distantes e surpreendentemente brilhantes. Uma delas, a que chamaram CR7, é de longe a galáxia mais brilhante alguma vez observada no Universo primitivo⁷. Por si só, esta descoberta constituía já um enorme sucesso. Contudo, novas observações revelaram algo ainda mais surpreendente.

"Ao juntarmos as diferentes peças do puzzle⁸ percebemos que tínhamos encontrado algo muito mais profundo e que estávamos a ver, pela primeira vez, um Santo Graal da astronomia - as primeiras estrelas. Foram essas estrelas que permitiram a nossa existência. Depois de inúmeras observações e imenso trabalho, com um método diferente e planeado por nós, é fabuloso obter estes resultados tão importantes", afirma David Sobral.

Jorryt Matthee (Observatório de Leiden), segundo autor do estudo, comenta: "Sempre me perguntei de onde viemos e de onde vinha o cálcio dos nossos ossos, o carbono dos meus músculos, o ferro do meu sangue. Descobri mais tarde que foram as primeiras estrelas que os fabricaram, mas até hoje nunca tinham sido vistas, até as descobrirmos. Pela primeira vez, podemos começar a estudá-las no Universo real e não apenas teoricamente."

Sérgio Santos (IA e FCUL), coautor da descoberta comenta: "Foi fantástico poder participar numa descoberta com esta relevância durante o meu projeto de investigação ainda como estudante de licenciatura! É um privilégio poder trabalhar com uma equipa de tão grande qualidade e quero destacar o nível da investigação científica que se faz hoje em dia em Portugal, capaz de rivalizar com qualquer outro país."

Estão previstas novas observações com os melhores telescópios do mundo, a que Portugal tem acesso, para estudar a galáxia CR7 ainda melhor e sobretudo para procurar e identificar outros exemplos destas galáxias nunca antes vistas.

A equipa é formada por David Sobral (IA, Faculdade de Ciências da Universidade de Lisboa e Observatório de Leiden), Jorryt Matthee (Observatório de Leiden), Sérgio Santos (IA, Faculdade de Ciências da Universidade de Lisboa) e investigadores das Universidades da Califórnia, Genebra e Leiden.

 O Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço (IA) é a maior unidade de investigação na área das Ciências do Espaço em Portugal, englobando a maioria da produção científica nacional na área. Foi avaliado como "Excelente" na última avaliação que a Fundação para a Ciência e Tecnologia (FCT) encomendou à European Science Foundation (ESF).

 Às primeiras estrelas que se formaram no Universo dá-se o nome de População III. Este nome surgiu porque os astrónomos já tinham classificado as estrelas da Via Láctea como População I (estrelas como o Sol, ricas em elementos pesados) e População II (estrelas mais velhas, com poucos elementos pesados).

Após o Big Bang os únicos elementos que existiam no Universo eram hidrogénio, hélio e vestígios de lítio.

Elementos químicos pesados tais como oxigénio, azoto, carbono e ferro, que são essenciais para a vida.

O apelido de CR7 é uma abreviatura de COSMOS Redshift 7. Redshift (desvio para o vermelho) é uma medida de distância muito utilizada pelos astrónomos. Quanto maior o desvio para o vermelho de uma galáxia, mais distante e mais para trás no tempo ela está. O nome foi também inspirado no jogador de futebol Português, Cristiano Ronaldo, que é conhecido como CR7.

A galáxia recém-encontrada, chamada de CR7, é três vezes mais brilhante do que o anterior record, e está a cerca de 13 mil milhões de anos luz da Terra, quando o Universo tinha apenas 800 milhões de anos de existência.

A descoberta resultou de várias observações obtidas com o Very Large Telescope (VLT) do Observatório Europeu do Sul (ESO), com os telescópiosW.M.Keck, Subaru e ainda com o Telescópio Espacial Hubble (HST).

Foram encontradas fortes emissões de hélio e hidrogénio ionizados na CR7 mas, surpreendentemente, nenhum sinal de elementos pesados, tal como previsto para um enxame formado por estrelas primordiais. ​​

Os resultados serão apresentados no artigo Evidence for PopIII-like stellar populations in the most luminous Lyman-αemitters at the epoch of re-ionisation: spectroscopic confirmation (Sobral et al. 2015), na conceituada revista Astrophysical Journal.