Para transformar o universo primitivo, a luz das primeiras estrelas precisava vencer uma barreira inicial: sair das próprias galáxias. Uma hipótese propunha que as supernovas ajudavam nessa tarefa, empurrando o gás e abrindo caminhos para a radiação. Agora, observações do telescópio espacial Hubble colocam essa sequência em dúvida.
Um estudo publicado na Nature Astronomy encontrou maior escape de radiação ionizante em sistemas jovens, antes do desenvolvimento de ventos galácticos rápidos. Nos sistemas mais evoluídos, esses ventos apareciam acompanhados de mais material capaz de bloquear a luz. O resultado sugere que as explosões estelares podem dificultar o processo em determinadas condições.
O que significa tornar o universo transparente
Durante parte de sua história inicial, o espaço entre as galáxias continha grandes quantidades de hidrogênio neutro, que absorvia radiação ultravioleta ionizante.
Com o surgimento das primeiras estrelas e galáxias, fótons energéticos começaram a arrancar elétrons desses átomos. Ao longo de centenas de milhões de anos, esse processo alterou o gás intergaláctico e permitiu que aquela radiação percorresse distâncias maiores.
Essa transformação recebe o nome de reionização. A expressão “universo transparente” se refere aqui à mudança na passagem de determinadas faixas de luz, especialmente o ultravioleta, e não ao desaparecimento de todo obstáculo à radiação.
Observações anteriores do James Webb já haviam encontrado evidências de que galáxias existentes cerca de 900 milhões de anos após o Big Bang ionizavam o gás ao seu redor. A NASA descreve esses resultados como uma demonstração do papel das galáxias nessa transformação cósmica.
A dificuldade começa dentro das galáxias
Produzir luz com energia suficiente é apenas parte da questão. Para modificar o espaço intergaláctico, esses fótons precisam atravessar o material existente nas galáxias onde nasceram.
Uma explicação frequente atribuía às supernovas a abertura dessas rotas de saída. As explosões de estrelas massivas injetam energia no ambiente e podem impulsionar grandes correntes de gás para fora das galáxias.
A expectativa era que esses ventos removessem parte da barreira e facilitassem o escape da radiação. Entretanto, a relação observada pelo Hubble apontou em outra direção: as galáxias que deixavam escapar mais luz ionizante apresentavam ventos galácticos mais fracos.
Seis galáxias ajudam a investigar um passado distante
A equipe analisou seis galáxias relativamente próximas, compactas e com intensa formação de estrelas. Elas funcionam como referências para estudar processos que também podem ter ocorrido nas galáxias jovens do universo primitivo.
Os cientistas examinaram seus espectros, isto é, a distribuição da luz conforme o comprimento de onda. O gás deixa marcas de absorção nesses registros, permitindo investigar seu movimento e comparar os ventos com a proporção de radiação que consegue escapar.
Essa escolha impõe um limite importante: o trabalho não observou diretamente a época da reionização. Ele utilizou sistemas mais acessíveis para testar mecanismos relevantes à interpretação daquele período.
Também não se trata de acompanhar uma única galáxia envelhecendo durante milhões de anos. A comparação entre objetos em diferentes estágios fornece pistas sobre a sequência dos acontecimentos.
A luz parece escapar mais cedo
O artigo original, publicado em 15 de outubro, indica que o escape de fótons ionizantes alcança seu ponto mais alto nas fases iniciais do surto de formação estelar, antes de aproximadamente três milhões de anos.
Nessa etapa, predominam a radiação intensa e os ventos das estrelas massivas, sem a presença de um vento galáctico rápido. Nos sistemas com surtos mais antigos, os pesquisadores identificaram ventos mais velozes e maior conteúdo de poeira.
A interpretação proposta é que o escape diminui com o início e a evolução de um vento impulsionado por supernovas, que incorpora material ao fluxo durante os primeiros dez milhões de anos de formação estelar.
Os ventos estelares e os galácticos, portanto, não devem ser tratados como se fossem a mesma etapa do processo. Sua origem, escala e efeito sobre o ambiente ajudam a explicar a diferença encontrada.
Agitar o gás pode aumentar a barreira
A energia de uma explosão não necessariamente deixa um caminho desimpedido. Ela também pode reorganizar o material ao redor das estrelas e aumentar a cobertura de gás neutro e poeira.
Segundo a explicação de Stephan McCandliss, autor sênior e diretor do Centro de Ciências Astrofísicas da Universidade Johns Hopkins, esse parece ser o efeito observado: a energia das supernovas agita o ambiente e amplia a barreira que reduz o escape da radiação.
O comunicado da universidade destaca que os resultados fortalecem uma alternativa na qual a atividade das estrelas jovens permite a saída dos fótons antes de as explosões produzirem ventos capazes de remodelar as galáxias.
Isso ajuda a entender o aparente paradoxo: um fluxo de gás mais rápido pode transportar mais material absorvente, em vez de representar uma passagem mais livre.
O que ainda precisa ser confirmado
A amostra oferece uma pista sobre o funcionamento de galáxias compactas com intensa formação estelar. Ela não encerra a investigação sobre quais objetos reionizaram o universo ou sobre a contribuição das supernovas em todos os ambientes.
O próximo passo é ampliar as observações. Segundo a reportagem, os pesquisadores buscam mais tempo com o Hubble para reunir dados sobre o escape de radiação e examinar como incorporar esses processos aos modelos do universo primitivo.
A pergunta continua ligada à luz das primeiras estrelas, mas agora ganha uma exigência mais precisa: compreender em que momento essa luz conseguia sair. Nas galáxias estudadas, a fase mais favorável parece anteceder os ventos rápidos associados às supernovas.
