Novas observações do Telescópio Espacial James Webb revelam que a galáxia GS-9209 teve seu poder de formação estelar abruptamente “extinguido” por forças misteriosas após milhões de anos de produtividade.
O Telescópio Espacial James Webb detectou a primeira galáxia conhecida a ser “extinta” – interrompendo repentina e misteriosamente sua formação estelar – e os cientistas acham que o buraco negro supermassivo em seu centro pode ser o culpado.
A galáxia, chamada GS-9209, formou a maioria de suas estrelas durante uma explosão hiperativa de atividade entre 600 milhões e 800 milhões de anos após o Big Bang. Então, há mais de 12,5 bilhões de anos, parou de repente. Os pesquisadores publicaram a descoberta em 26 de janeiro no servidor de pré-impressão arXiv , portanto, ainda não foi revisado por pares.
“O que é particularmente surpreendente sobre isso é como logo após o Big Bang esta galáxia encerrou sua formação estelar. No universo local, a maioria das galáxias massivas se desligou no que pensamos ser um processo lento ao longo de bilhões de anos”, lideram o autor Adam Carnall , um astrofísico do Royal Observatory em Edimburgo, na Escócia, disse ao Live Science. “Quando você volta aos tempos antigos, não há tempo suficiente para que ocorra um processo lento de extinção, porque não é tão antigo. Por muito tempo, pensou-se que não encontraríamos esse tipo de coisa.”
A luz viaja a uma velocidade fixa através do vácuo do espaço, então quanto mais fundo os cientistas olham para o universo, mais para trás no tempo eles veem.
Os cientistas detectaram o GS-9209 pela primeira vez no início dos anos 2000. Nos últimos cinco anos, os astrônomos usaram telescópios terrestres para estudar os vários comprimentos de onda da luz emitida pela galáxia, sinalizando-a como uma galáxia que foi potencialmente apagada. Mas os comprimentos de onda infravermelhos necessários para medir a distância da galáxia são amortecidos pela atmosfera da Terra, então os cientistas precisavam de um telescópio espacial muito poderoso para estudar sua idade.
Entre no Telescópio Espacial James Webb (James Webb). O observatório espacial de US$ 10 bilhões foi projetado para ler os primeiros capítulos da história do universo em seus vislumbres mais fracos de luz – captados pelos sensores infravermelhos do telescópio – depois de ser estendido por bilhões de anos de viagem através do tecido em expansão do espaço-tempo. Estudar GS-9209 com o James Webb revelou que a distante galáxia ganhou vida 600 milhões de anos após o Big Bang com uma enorme explosão de formação estelar. Ao longo de 200 milhões de anos cosmicamente breves, a galáxia produziu estrelas quentes o suficiente para igualar o valor atual de 40 bilhões de massas solares da Via Láctea. Então, 800 milhões de anos após o Big Bang, a antiga galáxia ficou abruptamente silenciosa.
O frenesi da formação de estrelas foi resultado do rápido colapso da gigantesca nuvem de gás que se tornou a galáxia e das condições turbulentas do início do universo, disseram os pesquisadores. Esses fatores se combinaram para fazer com que as estrelas se inflamassem em um ritmo muito mais rápido e com maior eficiência do que no universo atual.
“Normalmente, as galáxias que vemos hoje tiveram acesso a cerca de cinco vezes mais gás ou mais do que formaram estrelas. Este resultado e alguns outros estão começando a apontar agora para essa proporção ser um pouco maior no início do universo”, disse Carnall. “A imagem emergente é que nos desvios para o vermelho mais altos [o mais distante no tempo] as galáxias são capazes de transformar mais gás disponível em estrelas.”
Após essa explosão de atividade, os pesquisadores acreditam que o GS-9209 foi abruptamente desligado por um buraco negro supermassivo à espreita em seu coração. Esses buracos negros nascem do colapso de estrelas gigantes e crescem empanturrando-se incessantemente de gás, poeira, estrelas e outros buracos negros. O buraco negro no centro de GS-9209 provavelmente cresceu o suficiente para se tornar um quasar. Os quasares são buracos negros gigantes com uma enorme quantidade de material circulando em suas bocas, que aquece o suficiente para afastar nuvens de gás com rajadas de luz até um trilhão de vezes mais luminosas que as estrelas mais brilhantes.
“Se você tem um buraco negro enorme e coisas estão caindo nele, isso leva a muita energia irradiando desse acréscimo”, disse Carnall. “Este é basicamente o único processo que pensamos ser capaz de injetar energia suficiente no gás da galáxia em um curto espaço de tempo para aquecê-lo de forma que não colapse para formar mais estrelas ou para limpar completamente a galáxia. de gás formador de estrelas.”
Agora que fizeram suas observações iniciais de GS-9209, os pesquisadores planejam estudar a galáxia com mais detalhes com o Extremely Large Telescope (ELT) do Observatório Europeu do Sul – que está programado para fazer suas primeiras observações em 2028.
Publicado em 18/03/2023 22h32
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