Telescópio FAST da China reescreve a história do porquê a formação de estrelas desacelera
Durante décadas, os astrônomos observaram o universo ficar mais silencioso. As galáxias já foram furiosamente ativas, transformando gás frio em novas estrelas, mas essa atividade diminuiu acentuadamente ao longo de bilhões de anos. A explicação principal era simples: as galáxias estavam ficando sem combustível. Acreditava-se que o gás de hidrogênio frio, a matéria-prima das estrelas, era consumido de forma constante e nunca reposto com rapidez suficiente.
Um novo estudo internacional sugere que essa história está incompleta. Uma equipe internacional envolvendo os Observatórios Astronômicos Nacionais da China, o Observatório Astronômico de Xangai e a Universidade Jiao Tong de Xangai combinou dois dos instrumentos mais poderosos do mundo para medir quanto hidrogênio neutro — o gás frio que alimenta a formação de estrelas — esteve realmente presente nos últimos 4,5 bilhões de anos.
Os instrumentos foram o Radiotelescópio Esférico de Abertura de Quinhentos Metros, conhecido como FAST, na província de Guizhou, e o Instrumento Espectroscópico de Energia Escura, ou DESI, no Arizona. O FAST é o maior radiotelescópio de antena única do mundo, e sua sensibilidade o torna excepcionalmente bom para detectar sinais fracos de hidrogênio. O DESI, por sua vez, mapeia milhões de galáxias em enormes volumes de espaço. Juntos, eles oferecem uma maneira de comparar as taxas de formação de estrelas com o suprimento de gás na mesma escala cósmica de tempo.
O resultado, publicado na revista Nature Astronomy, é que os dois não caminham em sincronia. A formação de estrelas enfraqueceu drasticamente, mas o reservatório de hidrogênio neutro não secou no mesmo ritmo. Em outras palavras, as galáxias ainda contêm bastante matéria-prima para estrelas. O que elas parecem estar perdendo é a capacidade de processá-la.
A descoberta desloca a atenção do suprimento para o processo. O gás precisa esfriar, aglomerar-se e colapsar sob a gravidade antes de poder se acender em estrelas, e cada uma dessas etapas pode ser perturbada. Fluxos impulsionados por estrelas em explosão, aquecimento de buracos negros supermassivos ou a simples turbulência de uma galáxia em amadurecimento podem tornar o gás quente demais ou difuso demais para colapsar eficientemente. Uma galáxia pode ser rica em gás e ainda assim quase estéril.
Esse reenquadramento importa porque toca uma das questões centrais da evolução das galáxias: por que a era de formação de estrelas do universo atingiu seu pico bilhões de anos atrás e vem diminuindo desde então. Se o esgotamento do combustível não é o principal culpado, os modelos de como as galáxias crescem, envelhecem e eventualmente silenciam precisarão ser revisados.
Para a comunidade astronômica chinesa, o trabalho também é um marco na colaboração internacional. O FAST foi proposto e construído na China, mas sua ciência mais valiosa vem cada vez mais de sua combinação com instrumentos em outros lugares. Observações de rádio podem rastrear gás frio que levantamentos ópticos não conseguem ver, enquanto grandes levantamentos espectroscópicos fornecem a amostra estatística que um único telescópio não consegue reunir sozinho.
Há também uma lição mais ampla para quem observa o céu. A história cósmica não é uma simples história de esgotamento, como um fogo queimando seus últimos troncos. Ela se parece mais com uma cozinha que ainda tem ingredientes nas prateleiras, mas perdeu seus cozinheiros. Entender por quê — e se a desaceleração é reversível em alguma galáxia — manterá os astrônomos ocupados por anos, e fará com que equipes como esta continuem apontando suas antenas e espectrógrafos para as mesmas faixas do céu.