A luz da supernova mais antiga já vista, datada de 13 mil milhões de anos a apenas 730 milhões de anos após o Big Bang, foi captada pelo Telescópio Espacial James Webb.
O supernova foi acompanhado por um poderoso explosão de raios gama (GRB), significando a destruição de um estrela massiva e possivelmente o nascimento de uma massa estelar buraco negro.
A história começa em 14 de março, quando o satélite franco-chinês SVOM (Monitor de objetos astronômicos multibanda baseado no espaço) detectou uma explosão de raios gama de algum lugar no espaço profundo. Noventa minutos depois, a NASA Observatório Neil Gehrels Swift detectou o mesmo evento, mas em raios X, permitindo aos astrônomos identificar onde no céu o GRB, designado GRB 250314A, ocorreu.
Onze horas após a detecção de Swift, o Telescópio Óptico Nórdico, que é um telescópio de 2,6 metros (8,5 pés) em La Palma, nas Ilhas Canárias, detectou o tênue brilho de luz do brilho residual do GRB quando o material ejetado pela estrela moribunda se chocou com o gás circunstelar. Finalmente, quatro horas depois, o Telescópio muito grande no Chile entrou em ação e confirmou a desvio para o vermelho do brilho residual da GRB é um enorme 7,3, o que significa que estamos a assistir a um evento que aconteceu há 13 mil milhões de anos.
No entanto, a expansão do espaço que deslocou o brilho para o vermelho também cria a ilusão de desaceleração dos processos. Em vez de a supernova atingir o brilho máximo numa questão de dias ou de algumas semanas, do nosso ponto de vista, em relação a esta explosão estelar distante que detonou há tanto tempo apenas para a sua luz viajar pelo espaço todo este tempo, atingiria o brilho máximo três meses e meio depois.
Munido desse conhecimento, Levan liderou uma equipe para solicitar o que é conhecido como tempo discricionário do Diretor no Telescópio Espacial James Webb (JWST). Com isso garantido, eles estavam prontos para 1º de julho, quando o JWST usou sua câmera infravermelha próxima para detectar a luz da supernova que acompanhou o GRB.
“Apenas Webb poderia mostrar diretamente que esta luz provém de uma supernova – uma estrela massiva em colapso”, disse Levan. “Esta observação também demonstra que podemos usar o Webb para encontrar estrelas individuais quando o Universo tinha apenas 5% da sua idade atual.”
O JWST foi até capaz de detectar o hospedeiro da supernova galáxia. Apesar da galáxia parecer borrada em apenas alguns pixels, os astrônomos ainda são capazes de discernir algo sobre o ambiente galáctico da supernova.
“As observações de Webb indicam que esta galáxia distante é semelhante a outras galáxias que existiram ao mesmo tempo,” disse Emeric Le Floc’h do CEA Paris-Saclay, em França, que é membro da equipa de Levan.
O espectro da supernova também se parece notavelmente semelhante às explosões de supernovas modernas, e que a massa da estrela que explodiu não era atípica das estrelas massivas de hoje. No entanto, após uma inspeção mais detalhada, é provável que haja diferenças, dado que a supernova explodiu numa época em que havia uma abundância muito menor de elementos pesados. Serão necessários mais dados para extrair estes detalhes do espectro da supernova.
No entanto, a supernova quebrou um recorde – a supernova mais distante já vista, e uma das poucas GRB detectadas (sem que ninguém tenha visto a explosão da supernova) desde o primeiro bilhão de anos. Anteriormente, a supernova mais antiga observada (também pelo JWST) explodiu 1,8 mil milhões de anos após a Big Bang. É seguro dizer que esta nova supernova com redshift 7.3 quebrou realmente esse recorde.
As descobertas foram publicadas em dezembro na revista Astronomia e Astrofísica.
