Uma nova descoberta está a dar-nos pistas sobre como é que o flúor — um elemento que se encontra nos nossos ossos e dentes — se forma no Universo. Com o auxílio do rádio-observatório Atacama Large Millimeter/Submillimeter Array (ALMA), do qual o Observatório europeu do Sul (ESO) é um parceiro, uma equipa de astrónomos detectou este elemento numa galáxia que está tão longe que a sua luz demora mais de 12 mil milhões de anos a chegar até nós. Esta é a primeira vez que se descobre flúor numa galáxia a formar estrelas tão distante.
«Todos nós conhecemos o flúor porque a pasta de dentes que usamos todos os dias o contém», explica Maximilien Franco, da Universidade de Hertfordshire no Reino Unido, que liderou este novo estudo publicado na revista Nature Astronomy.
Tal como a maioria dos elementos que nos rodeiam, o flúor é formado no interior das estrelas, mas, até agora, não sabíamos exatamente como é que este elemento se formava. «Nem sequer sabíamos que tipo de estrelas dava origem à maior parte do flúor que existe no Universo!».
Franco e colegas descobriram flúor (sob a forma de fluoreto de hidrogénio) nas enormes nuvens de gás da galáxia distante NGP-190387, a qual observamos quando o Universo tinha apenas 1,4 mil milhões de anos de idade, ou seja, cerca de 10% da sua idade atual.
Uma vez que as estrelas expelem os elementos que formam nos seus núcleos quando chegam ao fim das suas vidas, esta detecção implica que as estrelas que formaram o flúor devem ter vivido e morrido muito rapidamente.
A equipa pensa que estrelas do tipo Wolf-Rayet, estrelas muito massivas com um tempo de vida de apenas alguns milhões de anos, o que corresponde a um piscar de olhos na história do Universo, são os locais mais prováveis de produção de flúor. Os cientistas acham que estas estrelas são necessárias para explicar as enormes quantidades de fluoreto de hidrogénio descobertas pela equipa.
As estrelas Wolf-Rayet tinham já sido sugeridas anteriormente como possíveis fontes de flúor cósmico, no entanto, até agora, os astrónomos não sabiam o quão importantes elas eram na produção deste elemento no Universo primordial.
«Descobrimos que as estrelas Wolf-Rayet, que se encontram entre as mais massivas que conhecemos e podem explodir de forma violenta quando chegam ao final das suas vidas, nos ajudam, de certo modo, a manter uma boa higiene oral!», exclama Franco de modo brincalhão.
Para além destas estrelas, surgiram igualmente no passado outros cenários para explicar como é que o flúor é produzido e expelido, como por exemplo as pulsações de estrelas gigantes evoluídas com massas que vão até algumas vezes a do nosso Sol, as chamadas estrelas do ramo das assimptóticas gigantes. No entanto, a equipa acredita que estes cenários, alguns dos quais com uma duração de milhares de milhões de anos, podem não explicar completamente a quantidade de flúor que vemos na NGP-190387.
«Esta galáxia precisou de apenas algumas dezenas ou centenas de milhões de anos para ter níveis de flúor comparáveis aqueles encontrados em estrelas na Via Láctea, que tem 13,5 mil milhões de anos de idade. Este é um resultado completamente inesperado», explica Chiaki Kobayashi, professora na Universidade de Hertfordshire. «As nossas medições colocam novos limites na origem do flúor, a qual estudamos já há duas décadas».
Esta descoberta na NGP-190387 marca uma das primeiras detecções de flúor fora da Via Láctea e galáxias vizinhas. Os astrónomos tinham já detectado anteriormente este elemento em quasares distantes, objetos brilhantes alimentados por buracos negros supermassivos situados no centro de algumas galáxias. No entanto, e até agora, nunca tinha sido observado flúor numa galáxia com formação estelar, tão cedo na história do Universo.
A detecção de flúor por parte da equipa tratou-se de uma descoberta fortuita e que foi possível graças ao uso de observatórios colocados no solo e no espaço. A NGP-190387, descoberta originalmente pelo Observatório Espacial Herschel da Agência Espacial Europeia e observada mais tarde com o ALMA, no Chile, é extraordinariamente brilhante para a distância a que está.
Os dados ALMA confirmaram que a luminosidade excepcional da NGP-190387 é em parte causada por outra galáxia massiva conhecida, situada entre a NGP-190387 e a Terra, muito próximo da nossa linha de visão. Esta galáxia massiva amplificou a luz observada por Franco e a sua equipa, permitindo-lhes identificar a radiação ténue emitida há milhares de milhões de anos atrás pelo flúor da NGP-190387.
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