O recorde da galáxia mais distante acabou de ser quebrado novamente, agora apenas 250 milhões de anos após o Big Bang

 Imagens de selos postais do CEERS-93316 de seus respectivos filtros JWST NIRCam (Near Infrared Camera) (F115W, F150W, F200W, F277W, F356W e F444W). Crédito: Donnan et al. (2022)

Em um estudo recente submetido ao Monthly Notices of the Royal Astronomical Society , uma equipe de pesquisa colaborativa utilizou o primeiro conjunto de dados do Telescópio Espacial James Webb (JWST) descobrindo uma galáxia candidata, CEERS-93316, que se formou aproximadamente 250 milhões de anos após o Bing Bang, que também estabeleceu um novo recorde de redshift de z = 16,7.

Essa descoberta é extremamente intrigante, pois demonstra o poder do JWST, que só começou a enviar seu primeiro conjunto de dados há algumas semanas. CEERS significa Cosmic Evolution Early Release Science Survey e foi criado especificamente para imagens com JWST.

"As últimas semanas foram surreais, vendo todos os recordes que permaneceram por muito tempo com o Hubble serem quebrados pelo JWST", diz a Dra. Rebecca Bowler, que é bolsista Ernest Rutherford na Universidade de Manchester e co-autora no estudo. "Encontrar az = 16,7 galáxia candidata é uma sensação incrível - não era algo que esperávamos dos dados iniciais."

Este novo estudo faz referência a uma dúzia de estudos anteriores que mediram objetos até redshifts z ~ 10 usando uma mistura de observações terrestres e com o Telescópio Espacial Hubble e o Telescópio Espacial Spitzer.

"É incrível ter encontrado uma galáxia candidata tão distante já com Webb, dado que este é apenas o primeiro conjunto de dados", diz Callum Donnan, Ph.D. estudante da Universidade de Edimburgo e principal autor do estudo. "É importante notar que para ter certeza do desvio para o vermelho, a galáxia precisará de observações de acompanhamento usando espectroscopia. É por isso que nos referimos a ela como uma galáxia candidata."

O estudo determinou que CEERS-93316 não pode ser uma estrela de baixa massa ou um núcleo galáctico ativo desobstruído com base em dados de imagem do NIRCam (Near Infrared Camera), que é o principal gerador de imagens do JWST. Como o CEERS-93316 pode ter apenas 250 milhões de anos, um objetivo dos cosmólogos é saber o que está acontecendo em galáxias tão jovens e tão logo após o Big Bang.

"Depois do Big Bang, o Universo entrou em um período conhecido como idade das trevas , um tempo antes de qualquer estrela ter nascido", explica o Dr. Bowler. "As observações desta galáxia levam as observações de volta ao tempo em que pensamos que as primeiras galáxias a existir estavam sendo formadas. Já encontramos mais galáxias no Universo primitivo do que as simulações de computador previram, então há claramente muito espaço aberto perguntas sobre como e quando as primeiras estrelas e galáxias se formaram."

Dada essa descoberta incrível apenas no primeiro conjunto de dados do JWST, é intrigante pensar quanto pai no universo esse telescópio espacial pode ver e se ele pode ver o próprio Big Bang.

"Em princípio, o JWST pode detectar galáxias com desvios para o vermelho superiores a 20, menos de 200 milhões de anos após o Big Bang", explica Bowler. "Essas galáxias provavelmente serão extremamente difíceis de encontrar, mas a detecção do CERRS 93316 nos dá esperança de que elas possam existir. Cuidado com este espaço!" 

"O fenômeno mais distante observado é o fundo cósmico de microondas (CMB), que é o 'resplandecer' do Big Bang", explica Donnan. "A luz do CMB vem de aproximadamente 400.000 anos após o Big Bang e foi observada por vários instrumentos ao longo dos anos - principalmente o satélite Planck, lançado em 2009. Webb não será capaz de ver tão longe quanto isso, mas é capaz de sondar os primeiros estágios da formação de galáxias."

Embora Donnan e Bowler tenham declarado que não há mais observações planejadas para o CEERS-93316, eles esperam que haja no futuro.

Redshift faz parte do que é conhecido como efeito Doppler, que os astrônomos usam para medir distâncias no universo. Um exemplo frequente para demonstrar o efeito Doppler é a mudança no tom da onda sonora quando um objeto alto viaja em sua direção e depois se afasta de você, geralmente por uma ambulância ou outro veículo de socorrista. 

As ondas sonoras à medida que o objeto viaja em sua direção são conhecidas como desvio para o azul, enquanto o oposto é chamado de desvio para o vermelho. Este novo estudo estabelecendo um novo recorde de redshift significa que os cientistas mediram o objeto mais distante do universo até hoje.

Fonte: phys.org