doi.org/10.1038/s41586-024-07191-9
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#Galáxia
Os astrônomos acreditam que as primeiras galáxias se formaram em torno de halos gigantes de matéria escura. Mas uma galáxia recentemente descoberta, datada de cerca de 13 bilhões de anos atrás, apareceu misteriosamente muito antes de esse processo ter ocorrido.
O Telescópio Espacial James Webb (James Webb) encontrou uma galáxia no universo primitivo que é tão massiva que não deveria existir, representando um “desafio significativo” ao modelo padrão da cosmologia, de acordo com os autores do estudo.
A galáxia, chamada ZF-UDS-7329, contém mais estrelas do que a Via Láctea, apesar de ter se formado apenas 800 milhões de anos nos 13,8 bilhões de anos de vida do universo. Isto significa que, de alguma forma, nasceram sem a matéria escura semear a sua formação, ao contrário do que sugere o modelo padrão de formação de galáxias.
Não está claro como isso poderia ter acontecido, mas, assim como as descobertas anteriores do James Webb de outras galáxias inexplicavelmente massivas no universo primitivo, isso ameaça mudar nossa compreensão de como a primeira matéria no universo se formou, ou possivelmente até mesmo o modelo padrão da cosmologia em si. Os pesquisadores publicaram suas descobertas em 14 de fevereiro na revista Nature.
“Ter estas galáxias extremamente massivas tão cedo no Universo representa desafios significativos ao nosso modelo padrão de cosmologia”, disse a co-autora do estudo Claudia Lagos, professora associada de astronomia no Centro Internacional de Investigação em Radioastronomia, num comunicado. Isto acontece porque as estruturas massivas de matéria escura, que se pensa serem componentes necessários para manter unidas as primeiras galáxias, ainda não tiveram tempo de se formar tão cedo no Universo, acrescentou Lagos.
A luz viaja a uma velocidade fixa através do vácuo do espaço, portanto, quanto mais fundo olhamos para o universo, mais distante a luz interceptamos e mais para trás no tempo vemos. Foi isto que permitiu aos investigadores usar o James Webb para detectar ZF-UDS-7329 há cerca de 11,5 bilhões de anos.
Ao estudar os espectros de luz provenientes das estrelas desta galáxia extremamente distante, os investigadores descobriram que as estrelas nasceram 1,5 bilhões de anos antes dessa observação, ou cerca de 13 bilhões de anos atrás.
Os astrônomos não têm a certeza de quando é que os primeiros glóbulos de estrelas começaram a aglomerar-se nas galáxias que vemos atualmente, mas os cosmólogos estimaram anteriormente que o processo começou lentamente nas primeiras centenas de milhões de anos após o Big Bang.
As teorias atuais sugerem que halos de matéria escura (uma substância misteriosa e invisível que se acredita constituir 25% do universo atual) combinaram-se com gás para formar as primeiras mudas de galáxias. Após 1 bilhão a 2 bilhões de anos de vida do universo, as primeiras protogaláxias atingiram a adolescência, formando-se em galáxias anãs que começaram a devorar-se umas às outras para se transformarem em galáxias como a nossa.
Mas a nova descoberta confundiu esta visão: não só a galáxia cristalizou sem acumular matéria escura suficiente para a semear, mas não muito depois de uma súbita explosão de formação estelar, a galáxia tornou-se abruptamente quiescente – o que significa que a sua formação estelar cessou.
“Isso ultrapassa os limites de nossa compreensão atual de como as galáxias se formam e evoluem”, disse no comunicado o coautor do estudo Themiya Nanayakkara, astrônomo da Universidade de Tecnologia de Swinburne, na Austrália. “A questão chave agora é como é que se formam tão rapidamente no início do Universo, e que mecanismos misteriosos levam a impedir a formação de estrelas abruptamente quando o resto do Universo o faz.”
Os próximos passos dos pesquisadores serão procurar mais galáxias como esta. Se encontrarem alguma, isso poderia contradizer seriamente as ideias anteriores sobre como as galáxias se formaram, disseram.
Publicado em 28/02/2024 16h01
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