Galáxias monstruosas encontradas no Universo primitivo confundem os astrônomos

Três galáxias “monstruosas” em tamanho, cada uma delas tão massiva quanto a Via Láctea, foram detectadas pelo Telescópio Espacial James Webb (JWST), dentro do primeiro bilhão de anos após o Big Bang. A descoberta “virou de cabeça para baixo” toda a compreensão que temos atualmente sobre a formação de galáxias no Universo primitivo.

Os três monstros vermelhos são galáxias massivas e empoeiradas no primeiro bilhão de anos após o Big Bang. (Fonte: NASA/CSA/ESA/JWST Archive) 

Afinal, como a luz observada pelo JWST veio do início do Universo, a expectativa era de que apenas galáxias jovens, pequenas e bebês poderiam logicamente existir naquele tempo primordial. No entanto, alguns dos monstrengos recém-descobertos aparentam ser tão grandes, maduros e até maiores do que muitas das galáxias modernas.

Essa formação acelerada de galáxias, que aparecem muito massivas no primeiro bilhão de anos do Universo, tem tirado o sono de muitos astrônomos, porque elas são teoricamente “impossíveis”. Para o coautor Ivo Labbé, da Universidade de Tecnologia de Swinburne, na Austrália, isso é como encontrar uma criança pequena pesando 100 quilos.

Como foram observadas as três galáxias monstruosas?

O estudo Observações espectroscopicamente completas da primeira época de reionização (FRESCO na sigla em inglês) do JWST que guiou esta pesquisa usa espectroscopia sem fenda, uma técnica de observação que coleta simultaneamente espectros de todos os pontos de um objeto celeste. Feita com a câmera de infravermelho próximo (NIRCam), a observação é ideal para medir distâncias precisas e características físicas de galáxias.

Isso permite que os astrônomos observem galáxias no Universo muito distante e primitivo. Embora a maioria das galáxias observadas se encaixasse nos modelos atuais, eles se depararam com essas três galáxias excepcionalmente massivas para a época observada.

Mais do que seu tamanho monstruoso, o que intrigou os astrônomos é que essas três galáxias primitivas estão formando estrelas a uma velocidade duas vezes maior do que galáxias de menor massa da mesma época, e até mesmo de galáxias comuns em épocas posteriores da história cósmica.

Uma nova compreensão do universo primitivo

Há modelos de galáxias que precisam ser incluídos no modelo atual. (Fonte: Getty Images/Reprodução)

Embora os "Três Monstros Vermelhos" não contradigam diretamente o atual modelo cosmológico, elas desafiam algumas teorias existentes sobre formação de galáxias. Principalmente, porque o JWST tem descoberto mais galáxias e com massas bem maiores do que o esperado para o início do Universo.

Para o principal autor do estudo, Mengyuan Xiao, pós-doutorando na Universidade de Genebra, na Suíça, "À medida que estudamos essas galáxias com mais profundidade, elas oferecerão novos insights sobre as condições que moldaram as primeiras épocas do Universo. Os Monstros Vermelhos são apenas o começo de uma nova era em nossa exploração do Universo primitivo".

Independentemente de futuros insights do JWST ou outras observações, os modelos atuais de formação de galáxias, precisam incluir esses processos únicos, que permitiram a algumas galáxias massivas iniciais atingir uma formação estelar tão eficiente. Isso talvez possa explicar sua formação tão rápida no começo do Universo.

O estudo foi publicado na revista Nature.

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