Cientistas descobrem possível origem do oxigênio no universo

Uma equipe de pesquisadores confirmou a existência do oxigênio mais distante já detectado, em uma galáxia a 13,1 bilhões de anos-luz de distância. A descoberta sugere que este pode ter sido o primeiro oxigênio a se formar no início do universo.

Os cientistas – do Observatório Astronômico Nacional do Japão e de várias universidades japonesas – descobriram a galáxia SXDF-NB1006-2 há quatro anos, e vêm tentando identificar os elementos presentes nela desde então. O estudo, com base em dados coletados pelo observatório ALMA (Chile), foi publicado na revista Science.

Como esperado, a galáxia contém hidrogênio; mas a equipe ficou muito mais curiosa sobre a potencial presença de oxigênio, o que poderia nos dar informações importantes sobre como esse elemento se formou.

Se o oxigênio estivesse presente, os modelos da galáxia sugeriam que ele estaria sob o processo de reionização cósmica, no qual a radiação do espaço ioniza nuvens de gás. À medida que o gás é reionizado, ele também libera um tremendo clarão de luz, como você pode ver nesta simulação do processo ao longo de um timelapse de 5 milhões de anos:

Como esse clarão é bem brilhante, os pesquisadores esperavam poder detectá-lo com o observatório ALMA, mesmo a uma distância tão enorme. O palpite valeu a pena: uma varredura do ALMA encontrou um clarão revelador que indica a presença do oxigênio.

No entanto, como a galáxia está a 13,1 bilhões de anos-luz, isso significa que estamos vendo como ela era no passado – e o oxigênio dela não é o mesmo que respiramos hoje. Para começar, ele existe em uma quantidade relativamente pequena, menos de um décimo do encontrado no Sol.

“A pequena quantidade é esperada porque o universo ainda era jovem e tinha uma breve história de formação de estrelas naquela época”, diz o coautor Naoki Yoshida, da Universidade de Tóquio, em um comunicado. “De fato, nossa simulação previu uma abundância dez vezes menor que o Sol”.

Zoom na reionização do oxigênio e do hidrogênio. (Imagem: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), NAOJ)

Oxigênio e vida

Na Terra, a presença do oxigênio está ligada à presença de vida, especialmente a nossa própria vida. Essa descoberta tão longínqua levanta questões sobre a possibilidade de vida no espaço – quer por formas nativas ou, talvez, um ambiente propício para nossa colonização.

Mas isso não seria algo que nós poderíamos respirar. “O oxigênio detectado consiste, na verdade, em átomos duplamente ionizados, e não moléculas de oxigênio que respiramos”, explica o pesquisador Akio Inoue, da Osaka Sangyo University, ao Gizmodo. “Então nós não conseguiríamos respirar na galáxia a 13,1 bilhões de anos-luz de distância se estivéssemos lá.”

Visão de perto da galáxia SXDF-NB1006-2, onde o oxigênio foi detectado (Imagem: NAOJ)

Embora este oxigênio não possa sustentar a vida como a conhecemos, Inoue diz que esta descoberta ajuda a responder à questão de onde e quando ele se formou no nosso universo.

“Estes átomos de oxigênio que encontramos são a primeira espécie já produzida no Universo, porque o oxigênio não existia no Big Bang. Na verdade, todos os elementos mais pesados ​​do que o lítio são produzidos dentro das estrelas e se espalham no universo quando elas morrem”, diz Inoue.

Ele continua: “o oxigênio e outros elementos compõem as partículas de poeira que acabam formando planetas e, possivelmente, a vida neles. Portanto, nossa descoberta mostra a origem do oxigênio, um dos elementos mais importantes para os seres humanos, neste universo.”

Agora que os pesquisadores confirmaram a presença de oxigênio, o próximo passo é tentar descobrir como ele se afastou dessa galáxia. Com essa informação, eles esperam desvendar ainda mais sobre o que significa a presença do oxigênio para a vida em nosso universo.

Linha do tempo da formação e reionização do oxigênio (Imagem: NAOJ)

Primeira imagem: Conceito artístico do oxigênio ionizando na galáxia SXDF-NB1006-2 (Imagem: NAOJ)