Uma equipe internacional de astrônomos aplicou técnicas de inteligência artificial (IA) para identificar, pela primeira vez, a assinatura química deixada pelas estrelas mais antigas do Universo. A análise de 450 estrelas extremamente pobres em metais (XMP, na sigla em inglês) revelou que esses objetos contêm vestígios de várias supernovas, indicando que as primeiras estrelas não surgiram isoladamente, mas em aglomerados.
Algoritmo separa pegadas de supernovas únicas e múltiplas
O estudo desenvolveu um algoritmo de aprendizado de máquina capaz de diferenciar estrelas formadas a partir do material liberado por uma supernova única daquelas contaminadas por diversas explosões. A ferramenta foi treinada com espectros estelares detalhados, nos quais estão registradas as quantidades de elementos químicos presentes na superfície de cada astro.
Segundo os pesquisadores, após o Big Bang o Universo era composto quase exclusivamente por hidrogênio, hélio e lítio. Elementos mais pesados, como carbono e oxigênio, só apareceram no interior das primeiras estrelas e, posteriormente, foram espalhados por supernovas. Encontrar esses “fósseis” cósmicos ajuda a reconstruir a origem da química universal.
Estrelas XMP funcionam como arquivos de DNA cósmico
Como todas as primeiras estrelas já explodiram há bilhões de anos, os cientistas buscam pistas na geração seguinte. As estrelas XMP, detectadas principalmente no halo da Via Láctea, têm menos de 0,001% da quantidade de metais encontrada no Sol. Essa escassez sugere que elas se formaram pouco depois das primeiras supernovas, absorvendo o material expelido por elas.
Ao examinar a amostra de 450 XMP, o algoritmo identificou um padrão consistente: nenhum desses astros exibia a assinatura química de apenas uma supernova. Em vez disso, cada estrela apresentava uma combinação de elementos produzidos por múltiplas explosões estelares. O resultado indica que as primeiras estrelas nasceram em grupos próximos, cujas supernovas se sobrepunham no espaço e no tempo.
Implicações para a formação estelar primitiva
Especialistas em evolução estelar afirmam que a descoberta altera a compreensão do ambiente cósmico logo após o Big Bang. Se as estrelas primordiais se formaram em aglomerados, a retroalimentação energética e química teria sido mais intensa, influenciando a formação das primeiras galáxias e a distribuição inicial de metais no Universo.
Relatórios anteriores sugeriam que estrelas massivas nasciam isoladas, gerando supernovas separadas. O novo cenário proposto pelo estudo aponta para núcleos de formação estelar muito mais dinâmicos, capazes de desencadear cascatas de explosões em intervalos curtos. Modelos cosmológicos deverão ser ajustados para incluir esse comportamento coletivo.
IA expande fronteiras da astrofísica observacional
Os responsáveis pelo projeto planejam aplicar o algoritmo em levantamentos futuros, como os que serão conduzidos pelo Observatório Vera C. Rubin (LSST) e pelo Euclid, da Agência Espacial Europeia. Com quantidade maior de dados, a inteligência artificial poderá identificar candidatos ainda mais antigos e mapear, com precisão inédita, a evolução química de nossa galáxia.
Imagem: Kavli IPMU.
De acordo com dados oficiais de instituições parceiras, a automação do processo de classificação deve reduzir significativamente o tempo gasto na triagem de objetos, liberando recursos humanos para a análise científica profunda. Além disso, o método pode ser adaptado para investigar outros fenômenos, como a formação de buracos negros de massa estelar e o surgimento de elementos pesados via kilonovas.
Impacto para o público e para o mercado de tecnologia
Para o leitor, a pesquisa evidencia como ferramentas de IA podem acelerar descobertas em áreas tradicionalmente dependentes de observações demoradas. Empresas que desenvolvem sensores, telescópios e plataformas de processamento de dados tendem a se beneficiar da demanda por soluções capazes de lidar com volumes crescentes de informação astronômica. Já na educação, o avanço reforça a importância de integrar ciência de dados nos currículos de física e astronomia.
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Este estudo demonstra que a combinação de grandes bases de dados observacionais e algoritmos avançados tem potencial para responder perguntas fundamentais sobre a origem do Universo. Continue seguindo nossas publicações para ver como essas descobertas podem influenciar desde a pesquisa básica até a indústria aeroespacial.
Curiosidade
A estrela mais antiga conhecida recebeu o apelido de “estrela de Matusalém”. Localizada na constelação de Libra, ela também apresenta baixíssimo teor de metais, fator que reforça sua idade estimada em cerca de 13 bilhões de anos. Observá-la com binóculos é possível em céus escuros, e seu estudo complementa as investigações sobre as primeiras gerações estelares que iluminaram o Cosmos.
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