Descobrindo uma rara população de galáxias espirais vermelhas do universo primitivo com o Telescópio Espacial James Webb

As galáxias espirais representam uma das características mais espetaculares do nosso universo. Entre elas, as galáxias espirais no universo distante contêm informações significativas sobre sua origem e evolução. No entanto, tivemos uma compreensão limitada dessas galáxias devido a elas estarem muito distantes para serem estudadas em detalhes.

Resumo gráfico. Crédito: Universidade de Waseda, Japão.

"Embora essas galáxias já tenham sido detectadas entre as observações anteriores usando o Telescópio Espacial Hubble da NASA e o Telescópio Espacial Spitzer, sua resolução espacial limitada e / ou sensibilidade não nos permitiram estudar suas formas e propriedades detalhadas", explica o pesquisador júnior Yoshinobu Fudamoto, da Universidade de Waseda, no Japão, que tem pesquisado a evolução das galáxias.

Agora, o Telescópio Espacial James Webb da NASA (JWST) levou as coisas para o próximo nível. Em sua primeira imagem do aglomerado de galáxias, SMACS J0723.3-7327, o JWST conseguiu capturar imagens infravermelhas de uma população de galáxias espirais vermelhas em uma resolução sem precedentes, revelando sua morfologia em detalhes!

Neste contexto, em um artigo recente publicado no The Astrophysical Journal Letters, uma equipe de pesquisadores composta pelo pesquisador júnior Yoshinobu Fudamoto, o Prof. Akio K. Inoue e o Dr. Yuma Sugahara, da Universidade de Waseda, Japão, revelou insights surpreendentes sobre essas galáxias espirais vermelhas.

Entre as várias galáxias espirais vermelhas detectadas, os pesquisadores se concentraram nas duas galáxias mais extremamente vermelhas, RS13 e RS14. Usando a análise de distribuição de energia espectral (SED), os pesquisadores mediram a distribuição de energia em uma ampla faixa de comprimento de onda para essas galáxias. A análise do SED revelou que essas galáxias espirais vermelhas pertencem ao universo primitivo de um período conhecido como "meio-dia cósmico" (8-10 bilhões de anos atrás), que se seguiu ao Big Bang e ao "amanhecer cósmico".

Notavelmente, estas estão entre as galáxias espirais mais distantes conhecidas até à data.

Como uma melhoria notável em relação à imagem anterior do IRAC (acima), a resolução espacial sem precedentes do JWST e a alta sensibilidade ao IR revelam os detalhes morfológicos das galáxias espirais vermelhas (abaixo) RS13 e RS14. Isso facilita uma análise detalhada revelando características até então desconhecidas de galáxias espirais vermelhas pertencentes ao universo primitivo. Crédito: Yoshinobu Fudamoto da Universidade de Waseda, Japão.

Galáxias espirais vermelhas raras representam apenas 2% das galáxias do universo local. Esta descoberta de galáxias espirais vermelhas no início do universo, a partir da observação JWST cobrindo apenas uma fração insignificante do espaço, sugere que tais galáxias espirais existiam em grande número no universo primitivo.

Os pesquisadores descobriram ainda que uma das galáxias espirais vermelhas, RS14, é uma galáxia espiral "passiva" (não formando estrelas), ao contrário da expectativa intuitiva de que as galáxias no universo primitivo estariam formando estrelas ativamente. Esta detecção de uma galáxia espiral passiva no campo de visão limitado do JWST é particularmente surpreendente, uma vez que sugere que tais galáxias espirais passivas também poderiam existir em grande número no universo primitivo.

No geral, as descobertas deste estudo aumentam significativamente o nosso conhecimento sobre as galáxias espirais vermelhas e o universo como um todo. "Nosso estudo mostrou pela primeira vez que galáxias espirais passivas poderiam ser abundantes no início do universo. Embora este artigo seja um estudo piloto sobre galáxias espirais no início do universo, confirmar e expandir este estudo influenciaria em grande parte a nossa compreensão da formação e evolução das morfologias galácticas", conclui Fudamoto.

Fonte: phys.org