Astrônomos descobrem minúscula galáxia com extraordinária formação estelar no Universo distante

Usando observações inéditas do Telescópio Espacial James Webb (JWST), uma equipe científica internacional, na qual o Instituto de Astrofísica das Canárias (IAC) participa, encontra uma galáxia única e minúscula que emitiu sua luz há mais de 13 bilhões de anos. 

Imagem da pequena galáxia RX J2129-z95 descoberta graças ao JWST. Formado apenas 500 milhões de anos após o Big Bang. Seu estudo pode ajudar os astrônomos a aprender mais sobre galáxias que existiram logo após o Big Bang.  Credit: ESA/Webb, NASA y CSA, P. Kelly 

A galáxia, detectada através de lentes gravitacionais, é uma das menores já descobertas a esta distância e tem uma taxa de formação estelar extremamente alta para o seu tamanho. Esta descoberta pode ajudar os astrônomos a aprender mais sobre as galáxias que estavam presentes logo após o Universo ter surgido. O artigo foi publicado na revista Science.

"Esta galáxia está muito além do alcance de todos os telescópios, exceto o James Webb, e essas observações inéditas da galáxia distante são espetaculares", diz Patrick Kelly, pesquisador da Universidade de Minnesota que co-liderou o estudo. "Aqui, somos capazes de ver a maior parte do caminho de volta ao Big Bang, e nunca olhamos para galáxias quando o universo era tão jovem nesse nível de detalhe. O volume da galáxia é aproximadamente um milionésimo do da Via Láctea, mas podemos ver que ainda está formando o mesmo número de estrelas a cada ano."

O JWST pode observar um campo amplo o suficiente para fotografar um aglomerado de galáxias inteiro de uma só vez. Os pesquisadores foram capazes de encontrar e estudar esta nova e minúscula galáxia por causa de um fenômeno chamado lente gravitacional – onde a massa, como a de uma galáxia ou aglomerado de galáxias, se dobra e amplia a luz. Uma lente de aglomerado de galáxias fez com que esta pequena galáxia de fundo parecesse 20 vezes mais brilhante do que se o aglomerado não estivesse ampliando sua luz.

Os pesquisadores então usaram espectroscopia para medir a distância da galáxia, além de algumas de suas propriedades físicas e químicas. "As galáxias que existiam quando o Universo estava em sua infância são muito diferentes do que vemos no Universo próximo agora", explica Hayley Williams, primeira autora do artigo e estudante de doutorado no Instituto de Astrofísica de Minnesota. "Esta descoberta pode nos ajudar a aprender mais sobre as características dessas primeiras galáxias, como elas diferem das galáxias próximas e como as galáxias anteriores se formaram."

O JWST pode coletar cerca de seis vezes mais luz do que o Telescópio Espacial Hubble e é muito mais sensível em comprimentos de onda mais vermelhos e longos no espectro infravermelho. Isso permite que os cientistas acessem uma janela de dados totalmente nova. "O Telescópio Espacial James Webb tem essa incrível capacidade de ver extremamente longe no universo.

Estamos vendo coisas que telescópios anteriores teriam sido capazes de capturar. É basicamente obter um instantâneo do nosso universo nos primeiros 500 milhões de anos de sua vida ", diz Ismael Pérez-Fournon, a o pesquisador do IAC e da Universidade de La Laguna (ULL) que participou do estudo. " Além disso, o aumento do brilho proporcionado pelo efeito de lente gravitacional do aglomerado de galáxias é equivalente a observar esta pequena galáxia com um telescópio como o telescópio Webb, com um diâmetro de mais de 100 m", acrescenta.

Estudar galáxias que estavam presentes quando o Universo era tão mais jovem pode ajudar os cientistas a se aproximarem de responder a uma enorme questão na astronomia sobre como o Universo se tornou reionizado, ou seja, o processo que fez com que o Universo voltasse a ser composto de plasma ionizado e o cosmos começasse a parecer como o conhecemos, ", conclui Frédérick Poidevin, pesquisador do IAC e coautor do artigo.

Fonte: iac.es