Algumas estrelas recém-descobertas numa pequena galáxia chamada Sextans A estão a formar-se sem alguns dos “ingredientes” habituais – levantando questões sobre como o Universo primitivo evoluiu.
Os astrónomos responsáveis por um novo estudo destas estrelas compararam o ambiente das estrelas a uma cozinha cósmica. Normalmente, as estrelas “cozidas” nessas cozinhas são compostas de ingredientes essenciais como silício, carbono e ferro. No Sextans A, no entanto, faltam quase todos esses ingredientes, criando uma situação em que algo tão essencial como o açúcar metafórico, ou a farinha, está ausente da “cozinha” onde as estrelas se formam, afirmaram os investigadores.
Boyer fez parte da equipe que estudava essas estrelas e o ambiente entre elas, com o Telescópio Espacial James Webb. Os cientistas publicaram o trabalho em dois estudos destacados numa conferência de imprensa esta semana na reunião anual da Associação Astronómica Americana em Phoenix. Um estudo foi publicado em setembro de 2025 no Cartas de revistas astrofísicas revisadas por pares (ApJ), enquanto o outro estudo aguarda revisão por pares após ser publicado no servidor de pré-impressão arXiv em dezembro.
O estudo da ApJ examinou os espectros, ou assinaturas de luz, de meia dúzia de estrelas em Sextans A, que fica perto de nossa casa Via Láctea galáxia. Sextans A tem um teor de metal ou metalicidade muito baixo, comparado ao sol – apenas 3% a 7%. Isso porque o galáxia não tem massa suficiente para reter elementos mais pesados, como ferro e oxigênio, produzidos por estrelas antigas e supernovas (as explosões de estrelas antigas e massivas que ficam sem combustível para queimar).
Usando o instrumento de infravermelho médio do JWST, os cientistas se concentraram em estrelas, todas com massa entre uma e oito vezes a massa do Sol, que estão no final de suas vidas. Estas são chamadas de estrelas de ramo gigante assintomáticas (ASB) no gigante vermelho fase de existência, antes de explodirem e entrarem em colapso anãs brancas.
Normalmente, as estrelas ASB produzem poeira de silicato em galáxias ricas em metais, disse Boyer, que liderou o estudo ApJ. “No entanto, com uma metalicidade tão baixa (na galáxia), esperamos que estas estrelas estejam quase livres de poeira”, acrescentou. “Em vez disso, Webb revelou uma estrela forjando grãos de poeira feitos quase inteiramente de ferro. Isto é algo que nunca vimos em estrelas que sejam análogas às estrelas do universo primitivo.”
Os astrônomos não esperariam que estrelas sem esses “ingredientes” essenciais fossem capazes de criar muita poeira. O JWST revelou que não apenas as estrelas estão produzindo poeira, mas uma delas foi capaz de fazê-lo usando uma “receita” química totalmente diferente.
O segundo estudo no arXiv analisou o meio interestelar (o ambiente entre as estrelas) em Sextans A, em busca de moléculas contendo carbono chamadas hidrocarbonetos aromáticos policíclicos (PAHs). Os modelos sugerem que os PAHs se formariam melhor em galáxias ricas em metais, ao contrário de Sextans A. No entanto, os cientistas ainda encontraram “bolsões” de PAHs na galáxia anã.
“Webb mostra que os PAHs podem se formar e sobreviver mesmo nas galáxias mais carentes de metal, mas apenas em pequenas ilhas protegidas de gás denso”, disse a autora principal do estudo Arxiv, Elizabeth Tarantino, pesquisadora de pós-doutorado no Space Telescope Science Institute, na mesma declaração.
Os autores do estudo sugerem que os PAHs se uniram onde a densidade do gás e a proteção contra poeira forneciam proteção suficiente. Por associação, isto significaria que os PAHs tendem a ser difíceis de encontrar em galáxias pobres em metais porque estas galáxias muitas vezes carecem dessa proteção.
Os astrônomos planejam observar Sextans A novamente com o JWST para procurar mais PAHs, usando espectroscopia de alta resolução. As observações planejadas podem fornecer mais informações sobre a química dos aglomerados de PAH. Mas entretanto, afirmaram os membros da equipa, os dois estudos mostram outras formas potenciais de criação de poeira além das supernovas, e que ambientes cósmicos com baixa metalicidade têm mais poeira do que os modelos previam.
