As Primeiras Estrelas III - Renascimento Cósmico

Estrelas desprovidas de metais têm temperaturas de superfície mais altas do que aquelas com composições semelhantes à do Sol. Estas tinham temperaturas de superfície de 100 mil Kelvin (17 vezes mais atas que a do Sol). Deste modo, a primeira luz de estrelas deve ter sido a radiação ultravioleta, que teria começado a aquecer e ionizar o gás hidrogénio e hélio.

Equipas de investigação observaram uma forte absorção de luz ultravioleta no espectro dos quasares que datam cerca de 900 milhões de anos ABB. O WMAP mediu as propriedades fundamentais do Universo com alta precisão: idade (13,7 mil milhões de anos), proporções entre matéria escura e luminosa, e energia escura no Cosmos.

O WMAP indicou que a radiação ultravioleta das primeiras estrelas ionizou o hidrogénio e hélio atómicos, produzindo uma abundância de electrões livres encontrada nos início da história cósmica.

Estima-se que estrelas com massas entre 100 e 250 MSol sucumbam em explosões energéticas. Algumas das primeiras estrelas tinham massas nessa faixa. Como os metais são mais eficientes que o hidrogénio em arrefecer nuvens formadoras de estrelas, estas explosões teriam tido um efeito considerável na formação de estrelas.

Um grupo de investigação descobriu que quando a abundância de metais em nuvens formadoras de estrelas ultrapassa um milésimo a abundância no Sol, os metais arrefecem o gás até à temperatura da radiação cósmica de fundo (2,7 K). As estrelas de segunda geração devem ter sido as principais responsáveis pela iluminação do Universo e pelo renascimento cósmico.

No começo desse período a temperatura da radiação cósmica de fundo teria sido superior à das nuvens moleculares actuais (10K). Muitas estrelas como essas podem-se ter formado durante as etapas iniciais da construção das galáxias, através de fusões de protogaláxias.

Evidências Intrigantes

A alta abundância de metais no gás intergaláctico dos aglomerados de galáxias, que emite raios X quentes é intrigante. Porém, explicado se tivesse havido um período de rápida formação de estrelas maciças, com uma taxa alta de supernovas, enriquecendo quimicamente o gás intergaláctico. Esta hipótese é reforçada do evidências recentes.

A formação das primeiras estrelas e protoestrelas deu início a um processo de evolução cósmica. Evidências mostram um período de alguns milhões de anos ABB em que a formação de estrelas, construção de galáxias e actividade de quasares foram mais intensas.

O Telescópio Espacial James Webb e outros instrumentos poderão detectar algumas das estrelas muito maciças e brilhantes nos primórdios do Universo. Ficaremos à espera dos resultados.