Astrônomos confirmam que galáxia de Maisie está entre as mais antigas já observadas

Uma equipe de astrônomos confirmou que uma das galáxias mais distantes detectadas pelo telescópio James Webb está, de fato, a poucos milhões de anos após o Big Bang.

Apelidada de galáxia Maisie, ela é uma das muitas que evoluíram mais rápido do que a previsão dos modelos cosmológicos, tirando o sono de alguns cientistas ao redor do mundo.

Observações espectroscópicas revelam que a galáxia de Maisie, batizada em homenagem à filha de Steven Finkelstein, foi detectada 390 milhões de anos após o Big Bang. Isso a torna uma das quatro primeiras galáxias confirmadas já observadas. Crédito: NASA/STScI/CEERS/TACC/ Universidade do Texas em Austin/S. Finkelstein/M. Bagley

Em 2022, o projeto Cosmic Evolution Early Release Science Survey (CEERS) analisou uma série de dados do James Webb e encontrou alguns objetos candidatos a galáxias mais distantes já detectadas. Entre elas, estava a CEERSJ141946.35 (Maisie), cuja luz observada era supostamente de 286 milhões de anos após o Big Bang.

A descoberta deixou os astrônomos um pouco intrigados porque, naquela época, as galáxias ainda não deveriam ser tão evoluídas. Entretanto, lá estava Maisie, ao lado de outras galáxias igualmente antigas, como a CEERS-93316, supostamente observada 250 milhões de anos após o Big Bang.

Para alguns astrônomos, isso poderia significar que a interpretação dos dados poderia estar errada — de fato, isso parece mais provável do que encontrar galáxias em épocas onde elas ainda não deveriam existir. Após nova análise, ambos os objetos mencionados tiveram valores ajustados e ainda desafiam os modelos atuais.

Na pesquisa anterior, a Maisie foi estimada com redshift z = 14.3 (número relacionado à distância dos objetos com base na expansão acelerada do universo), sugerindo que os astrônomos estavam observando a galáxia do jeitinho que ela era há cerca de 13,48 bilhões de anos (considerando que o universo tem hoje 13,77 bilhões de anos).

Após alguns argumentos sugerindo que as medições poderiam estar erradas, a equipe do CEERS solicitou mais tempo com o James Webb para novas observações. Eles analisaram a luz da galáxia em várias frequências para identificar com mais precisão sua composição química, produção de calor, brilho intrínseco e movimento relativo.

Essa última análise revelou que a galáxia de Maisie realmente está mais perto da Via Láctea (e, portanto, mais longe do Big Bang), mas não muito: a nova estimativa de seu redshif é de z=11,4, implicando que sua luz observada é de 390 milhões de anos após o Big Bang.

Isso significa que Maisie não está absurdamente próxima do Big Bang, mas ainda é uma das quatro primeiras galáxias observadas já confirmadas — e ainda é uma peça estranha no quebra-cabeças da evolução de galáxias no universo jovem.

O novo estudo também revisitou a galáxia CEERS-93316, que em 2022 foi estimado com redshift z = 16,7, o que a colocava apenas a 250 milhões de anos após o Big Bang — ainda mais antiga do que a Maisie. Contudo, a nova análise apontou para redshift z = 4,9, correspondente a cerca de 1 bilhão de anos após o Big Bang.

Após a pesquisa anterior, cientistas liderados por Jorge Zavala, do Observatório Astronômico Nacional do Japão, analisaram a composição da galáxia CEERS-93316 e observaram uma grande quantidade de poeira cósmica (formada pela formação e morte das estrelas).

Essa poeira poderia imitar os tons vermelhos de uma galáxia com redshift mais alto, então, a equipe de Zavala resolveu calcular novamente o desvio para o vermelho da CEERS-93316 usando seus novos dados, e encontrou um redshift de apenas z = 5, o que a localiza a 1,3 bilhão de anos após o Big Bang.

Na pesquisa recente da equipe CEERS, os astrônomos confirmaram as medições de Zavala, encontrando um redshift de z = 4,9, colocando a galáxia CEERS-93316 a cerca de 1 bilhão de anos após o Big Bang. O motivo do erro no cálculo anterior foi a presença de oxigênio e hidrogênio que imitaram a assinatura de galáxias muito primitivas.

O artigo com os novos resultados foi publicado na Nature.

Fonte: Phys.org