Astrônomos surpreendidos por galáxia antiga que se assemelha à Via Láctea

Esta imagem da galáxia REBELS-25 foi tirada pelo Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), uma instalação internacional copropriedade do ESO. Ela mostra como o gás frio é distribuído na galáxia e exibe indícios de uma estrutura de barra alongada em seu centro. Crédito: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/L. Rowland et al.

doi.org/10.1093/mnras/stae2217
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A galáxia REBELS-25, semelhante à Via Láctea e encontrada no início do universo, desafia os modelos tradicionais com sua estrutura organizada, indicando uma evolução galáctica muito rápida.

Astrônomos descobriram a galáxia mais distante já observada que se parece com a Via Láctea, chamada REBELS-25. Esta galáxia em forma de disco tem uma estrutura tão organizada quanto as galáxias atuais, mas ela data de uma época em que o universo tinha apenas 700 milhões de anos. Isso contradiz as teorias predominantes sobre a formação das galáxias, que sugerem que as galáxias tão antigas deveriam ser mais caóticas em sua forma. A rotação e estrutura da REBELS-25 foram reveladas usando o Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), operado em parceria com o Observatório Europeu do Sul (ESO).

Desafios às Teorias de Formação de Galáxias:

As galáxias que vemos hoje evoluíram bastante em relação às suas versões mais caóticas e irregulares que os astrônomos geralmente observam no início do universo. “Segundo o que entendemos sobre a formação das galáxias, esperávamos que a maioria das galáxias antigas fossem pequenas e desorganizadas”, explica Jacqueline Hodge, astrônoma da Universidade de Leiden, na Holanda, e coautora do estudo.

REBELS-25: Uma Anomalia Cósmica:

Essas galáxias desorganizadas se fundem e, ao longo do tempo, evoluem para formas mais suaves, mas em um processo incrivelmente lento. As teorias atuais sugerem que, para uma galáxia ser tão organizada quanto a Via Láctea – com discos rotativos e estruturas bem definidas como os braços espirais – bilhões de anos de evolução seriam necessários. No entanto, a detecção da REBELS-25 desafia esse cronograma.

Esta imagem mostra a galáxia REBELS-25 vista pelo Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), sobreposta a uma imagem infravermelha de outras estrelas e galáxias. A imagem infravermelha foi obtida pelo Visible and Infrared Survey Telescope for Astronomy (VISTA) do ESO. Em um estudo recente, pesquisadores encontraram evidências de que REBELS-25 é uma galáxia de disco fortemente rotativa que existe apenas 700 milhões de anos após o Big Bang. Isso a torna a galáxia mais distante e antiga conhecida, semelhante à Via Láctea, encontrada até hoje. Crédito: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/L. Rowland et al./ESO/J. Dunlop et al. Ack.: CASU, CALET

A Descoberta Surpreendente

A Rotação Organizada da REBELS-25:

O estudo, que será publicado em 7 de outubro no periódico *Monthly Notices of the Royal Astronomical Society*, revelou que a REBELS-25 é a galáxia de disco rotativo mais distante já descoberta. A luz dessa galáxia que chega até nós foi emitida quando o universo tinha apenas 700 milhões de anos – apenas cinco por cento de sua idade atual (13,8 bilhões de anos). Isso torna a rotação organizada da REBELS-25 algo inesperado.

“Ver uma galáxia tão parecida com a nossa Via Láctea, dominada pela rotação, desafia o que entendemos sobre o quão rápido as galáxias no início do universo evoluem para as galáxias ordenadas que vemos hoje”, afirma Lucie Rowland, doutoranda na Universidade de Leiden e autora principal do estudo.

Observações Complementares Confirmam as Características Avançadas da Galáxia:

REBELS-25 foi detectada inicialmente em observações anteriores pela mesma equipe, também realizadas com o ALMA, no deserto do Atacama, no Chile. Na época, a descoberta foi empolgante, pois mostrava indícios de rotação, mas a resolução dos dados não era suficiente para confirmar. Para entender melhor a estrutura e o movimento da galáxia, a equipe fez novas observações com o ALMA em alta resolução, o que confirmou sua natureza surpreendente.

“O ALMA é o único telescópio com a sensibilidade e a resolução necessárias para alcançar esse tipo de descoberta”, diz Renske Smit, pesquisadora da Universidade John Moores, em Liverpool, Reino Unido, e coautora do estudo.

Esta imagem mostra o movimento do gás frio na galáxia REBELS-25, como visto com o Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA). A coloração azul indica movimento em direção à Terra e o vermelho indica movimento para longe da Terra, com um tom mais escuro representando movimento mais rápido. Neste caso, a divisão vermelho-azul da imagem mostra claramente que o objeto está girando, tornando a REBELS-25 a galáxia de disco giratório mais distante já descoberta. Crédito: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/L. Rowland et al.

Implicações para a Cosmologia e Futuras Observações

Surpreendentemente, os dados também sugeriram características mais desenvolvidas, como uma barra central alongada e até possíveis braços espirais, embora mais observações sejam necessárias para confirmar esses detalhes. “Encontrar mais evidências de estruturas evoluídas seria uma descoberta emocionante, pois seria a galáxia mais distante já observada com essas características”, diz Rowland.

Essas futuras observações da REBELS-25, juntamente com outras descobertas de galáxias rotativas antigas, podem transformar nossa compreensão sobre a formação inicial das galáxias e a evolução do universo como um todo.


Publicado em 09/10/2024 23h27

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