Depois da formação do Universo, vários ingredientes necessários para a vida apareceram com relativa rapidez. Para confirmar isso, uma nova análise de galáxias formadas no início dos tempos indica que a água estava presente no Universo apenas 780 milhões de anos após o Big Bang – ou cerca de 5% da idade atual do Universo. Isto indica que, apesar da escassez de elementos pesados, nenhum tempo foi desperdiçado na formação de moléculas. O estudo foi publicado em The Astrophysical Journal.
As galáxias, pelo menos como vistas depois de sua luz ter viajado 12,88 bilhões de anos, estão em processo de fusão em uma grande galáxia. Elas são conhecidas coletivamente como SPT0311-58 e estão entre as mais antigas galáxias do Universo.
Acredita-se que as rupturas gravitacionais causadas por suas interações tenham desencadeado uma onda de formação estelar que consumiu todo o gás molecular disponível. Entretanto, ainda há gás suficiente para penetrar e obter assinaturas espectrais indicando a presença de moléculas específicas.
“Usando o ALMA [Atacama Large Millimeter/submillimeter Array], e observações de gás molecular das galáxias conhecidas coletivamente como SPT0311-58, detectamos ambas as moléculas de água e monóxido de carbono na maior das duas galáxias”, disse o astrônomo Sreevani Jarugula, da Universidade de Illinois.
“O oxigênio e o carbono, em particular, são elementos de primeira geração, e nas formas moleculares de monóxido de carbono e água, eles são críticos para a vida como a conhecemos.”
Como a luz das primeiras galáxias do Universo percorreu uma distância tão grande para nos alcançar, é extremamente tênue e muito mais difícil discernir detalhes do que a luz das galáxias próximas. Entretanto, os meios interestelares destas galáxias são densos com poeira, o que pode ajudar a revelar a presença de água.
Segundo os pesquisadores, esta poeira absorve a luz ultravioleta das estrelas e a emite novamente como luz infravermelha distante. Esta radiação infravermelha excita as moléculas de água no meio interestelar, gerando emissão detectável por um telescópio sensível como o ALMA no Chile.
A localização desta água em um estágio tão precoce na história do Universo pode ajudar os cientistas a compreender a origem e a evolução dos blocos de construção da vida do Universo. “Esta galáxia é a mais massiva atualmente conhecida no alto redshift, ou na época em que o Universo ainda era muito jovem”, explicou Jarugula.
“Ela tem mais gás e poeira em comparação com outras galáxias no início do Universo, o que nos dá muitas oportunidades potenciais para observar moléculas abundantes e entender melhor como estes elementos criadores de vida impactaram o desenvolvimento do Universo primitivo”.
O cálculo da composição das nuvens moleculares a partir das quais as estrelas se formam nos permite compreender melhor a quantidade de gás presente, a taxa de conversão para estrelas e o número de estrelas que se formam no Universo primitivo.
Esta era uma época em que a formação de estrelas era grande – milhares de vezes mais produtiva do que é hoje, devido à abundância de poeira e gás a partir do qual as estrelas podiam se formar. O estudo não só fornece respostas sobre onde, e a que distância, a água pode existir no Universo, mas também deu origem a uma grande pergunta: como tanta poeira e gás se reuniu para formar estrelas e galáxias tão cedo no Universo?
De acordo com Jarugula, “A resposta requer um estudo mais aprofundado destas e de galáxias formadoras de estrelas similares para se ter uma melhor compreensão da formação estrutural e da evolução do Universo primitivo”.
