NASA, ESA, CSA, STScI, Brant Robertson/UC Santa Cruz, Ben Johnson/CfA, Sandro Tacchella/Cambridge, Phill Cargile/CfA
Uma galáxia recém-descoberta acaba de bater o recorde da mais antiga já observada, representando um grande desafio para os nossos atuais modelos de formação de galáxias.
Chama-se JADES-GS-z14-0 e está a brilhar no Universo primitivo, tal como era menos de 300 milhões de anos após o Big Bang.
Uma segunda descoberta recente, chamada JADES-GS-z14-1, foi confirmada como estando quase tão distante.
As descobertas foram apresentadas num artigo publicado na revista Nature e em outros dois artigos, pré-publicados no arXiv [artigo 1; artigo 2].
“Quando o espetro foi processado pela primeira vez, havia provas inequívocas de que a galáxia estava de facto a um desvio para o vermelho de 14,32, batendo o anterior recorde de galáxia mais distante”, disseram os astrónomos Stefano Carniani da Scuola Normale Superiore, em Itália, e Kevin Hainline da Universidade do Arizona.
“As imagens mostram que a fonte tem mais de 1600 anos-luz de diâmetro, o que prova que a luz que vemos provém, sobretudo, de estrelas jovens e não de emissões próximas de um buraco negro supermassivo em crescimento”, explicam os astrónomos, co-autores do artigo da Nature.
“Esta quantidade de luz estelar implica que a galáxia tem várias centenas de milhões de vezes a massa do Sol. Isto levanta a questão: Como pode a natureza criar uma galáxia tão brilhante, maciça e grande em menos de 300 milhões de anos?“, acrescentam.
Até há relativamente pouco tempo, não havia muito conhecimento concreto sobre o período conhecido como a Aurora Cósmica — os primeiros mil milhões de anos após o Big Bang, há 13,8 mil milhões de anos — , uma vez que o Universo primitivo estava cheio de uma névoa de hidrogénio neutro que dispensava a luz, impedindo-a de se propagar.
Segundo o Science Alert, este nevoeiro não durou muito tempo, foi ionizado e limpo pela luz ultravioleta emitida pelos objetos do Universo primitivo e, no final da Aurora Cósmica, o espaço era transparente.
Nessa altura, porém, já havia um monte de estrelas e galáxias por perto. Para se saber como tudo se formou, é preciso ver para dentro do nevoeiro.
Esta é uma das coisas que o JWST, com os seus poderosos olhos de infravermelhos, foi concebido para fazer. A radiação infravermelha é capaz de viajar através de meios densos que a luz não consegue, sendo os seus longos comprimentos de onda capazes de passar de passar com uma dispersão mínima.
Tem estado a realizar o JWST Advanced Deep Extragalactic Survey (JADES), procurando objetos nos primeiros 650 milhões de anos após o Big Bang, com resultados muito interessantes.
Uma coisa que se tem vindo a encontrar repetidamente são objetos de grandes dimensões muito mais cedo do que esperavam.
“Isto tem sido bastante surpreendente, porque partimos do princípio de que as coisas com buracos negros supermassivos e galáxias demoram muito tempo a formar-se (muito mais do que o período de tempo em que os estamos a observar)”, explicam os astrónomos.
Mas a JADES-GS-z14-0 é a mais impressionante. É muito grande e muito brilhante e não é de todo o aspeto que os astrónomos previram para as galáxias do Universo primitivo.
Em primeiro lugar, o tamanho da galáxia mostra que a maior parte da luz deve ser proveniente de estrelas, em vez do brilho do Espaço em torno de um buraco negro supermassivo, em crescimento.
A análise da sua luz revela a presença de muita poeira e oxigénio, o que é inesperado numa fase tão precoce. Estes elementos pesados teriam de ser produzidos no interior das estrelas, que depois teriam de explodir.
Estas características sugerem que várias gerações de estrelas maciças já devem ter vivido e morrido 300 milhões de anos após o Big Bang.
Dado que as maiores estrelas atuais têm uma duração de vida de apenas alguns milhões de anos, isso não é impossível, mas ainda assim não é exatamente o que os astrónomos esperavam encontrar.
No seu conjunto, a galáxia sugere que se tem de repensar o Universo primitivo, mostrando que o grande número de fontes de luz que vemos não pode ser inteiramente explicado por buracos negros em crescimento. De alguma forma, galáxias grandes, brilhantes e bem formadas podem reunir-se no início da Aurora Cósmica.
“A JADES-GS-z14-0 torna-se agora o arquétipo deste fenómeno“, disse Carniani. “É espantoso que o Universo possa criar uma galáxia assim em apenas 300 milhões de anos”.
