Traduzido por Julio Batista
Original de Adam Mann para a Live Science
Pouco mais de um ano após seu lançamento histórico, o Telescópio Espacial James Webb (JWST) da NASA está desafiando as perspectivas dos astrônomos sobre o início do Universo e mostrando que galáxias massivas provavelmente se formaram muito antes do previsto.
O JWST vê no infravermelho distante a parte do espectro eletromagnético que é invisível aos nossos olhos, de acordo com a NASA. Isso significa que o telescópio é otimizado para capturar a luz do Universo primitivo, que foi estendida para esses comprimentos de onda mais longos e vermelhos à medida que o Universo se expandia ao longo do tempo – um processo conhecido como desvio para o vermelho.
As galáxias podem ter uma variedade de tipos, incluindo belas galáxias espirais como a nossa própria Via Láctea, bem como tipos elípticos ou irregulares, disse o astrônomo Jeyhan Kartaltepe, do Instituto de Tecnologia de Rochester, em Nova York, EUA, durante uma coletiva de imprensa na 241ª reunião do Sociedade Astronômica Americana em Seattle, Washington.
O Telescópio Espacial Hubble já havia detectado todos os diferentes tipos de galáxias há 11 bilhões de anos, sugerindo que sua formação ocorreu ainda antes, acrescentou ela. Alguns pesquisadores pensaram que o JWST poderia finalmente vislumbrar esses estágios iniciais da formação de galáxias porque o telescópio vê mais retrospectivamente na história cósmica do que o Hubble, disse Kartaltepe.
Ela e sua equipe analisaram 850 galáxias entre 11 e 13 bilhões de anos atrás, classificando-as conforme fossem espirais, elípticas, irregulares ou alguma combinação das três. Eles descobriram que a porcentagem de cada tipo de galáxia permaneceu aproximadamente a mesma do Universo moderno durante esse período de tempo.
Isso indica que as galáxias já estavam bastante maduras mesmo neste estágio da história cósmica, disse Kartaltepe. “Nós realmente não estamos vendo a formação mais antiga de galáxias ainda”, acrescentou ela. As descobertas de sua equipe foram aceitas para publicação no Astrophysical Journal, de acordo com o Instituto de Tecnologia de Rochester.
As galáxias mais antigas do Universo?
Outra visão intrigante do início do universo veio do astrônomo Haojing Yan, da Universidade de Missouri, EUA. Ele e seus colegas olharam para um dos primeiros registros do JWST – um campo de estrelas, galáxias e aglomerados galácticos conhecido como SMACS 0723 – e identificaram algumas das galáxias mais antigas já observadas.
A equipe de Yan identificou 87 galáxias neste campo que podem ter existido apenas 200 a 400 milhões de anos após o Big Bang, uma época extremamente precoce para ver tantas galáxias. Análises adicionais serão necessárias para confirmar que essas galáxias primordiais estão realmente localizadas em tempos tão antigos, mas Yan disse que “apostaria 20 dólares e uma cerveja” que pelo menos metade acabaria sendo catalogada corretamente em tempos tão antigos.
Embora muitos pesquisadores pensassem que o JWST encontraria pelo menos um punhado de galáxias muito distantes na história cósmica, poucos esperavam que encontraria tantas, acrescentou Yan. “Mesmo que apenas uma pequena fração se torne real”, disse ele, “então nossa imagem anteriormente favorável da formação de galáxias no início do Universo deve ser revisada”.
Yan se recusou a especular o que poderia ter causado a formação das galáxias muito antes do previsto no Universo, mas disse que agora cabe aos teóricos apresentar explicações plausíveis para tais observações. O trabalho de sua equipe apareceu no Astrophysical Journal em dezembro.
‘Ervilhas verdes’ desde o início dos tempos
O astrofísico James Rhoads, do Centro de Voos Espaciais Goddard da NASA em Greenbelt, Maryland, EUA, ofereceu uma visão final do Universo primitivo durante a conferência de imprensa da AAS. Também analisando a imagem de campo profundo do SMACS 0723 do JWST, ele e seus colegas identificaram três minúsculas galáxias cujas composições químicas correspondem muito de perto a um tipo raro de galáxia apelidado de “ervilhas verdes”.
Observadas pela primeira vez por cientistas cidadãos que trabalhavam com a colaboração do Galaxy Zoo em 2009, as galáxias do tipo ervilha verde são muito pequenas – cerca de 5.000 anos-luz de diâmetro, ou apenas um vigésimo do tamanho da Via Láctea – e abrigam uma grande quantidade de formação de estrelas, disse Rhoads.
Ervilhas verdes são raras, representando apenas 0,1% de todas as galáxias próximas e são muito primitivas, de acordo com a NASA. À medida que as estrelas queimam hidrogênio e hélio, elas formam elementos mais pesados, como oxigênio e carbono, e em seus estertores expelem esses elementos por toda a galáxia. Mas as ervilhas verdes têm níveis muito baixos de elementos mais pesados, contendo cerca de um quinto do oxigênio da Via Láctea, semelhante aos três objetos que o JWST detectou.
“Encontramos o que podem ser as galáxias quimicamente mais primitivas”, disse Rhoads durante a coletiva de imprensa, acrescentando que os astrônomos podem usar suas contrapartes modernas para estudar esses antigos objetos incomuns e aprender mais sobre o início do Universo. As descobertas apareceram em 3 de janeiro no Astrophysical Journal Letters.
Rhoads sugeriu que as modernas galáxias de ervilha verde podem ser “um pouco como fósseis vivos da formação inicial de galáxias. Como celacantos, se preferir”, referindo-se a um tipo de peixe que se pensava estar extinto até ser encontrado na costa da África do Sul em 1938.
