Webb da NASA revela que galáxia distorcida forma ponto de interrogação cósmico

Já se passaram 7 bilhões de anos, e o auge da formação de estrelas do universo está começando a desacelerar. Como seria a aparência da nossa galáxia Via Láctea naquela época?  Astrônomos usando o Telescópio Espacial James Webb da NASA encontraram pistas na forma de um ponto de interrogação cósmico, o resultado de um raro alinhamento através de anos-luz de espaço. 

O enxame de galáxias MACS-J0417.5-1154 é tão massivo que está a deformar o tecido do espaço-tempo e a distorcer a aparência das galáxias que se encontram atrás dele, um efeito conhecido como lente gravitacional. Este fenómeno natural amplia as galáxias distantes e pode também fazê-las aparecer numa imagem várias vezes, como o Telescópio Espacial James Webb da NASA viu aqui. Duas galáxias distantes e em interação - uma espiral vista de face e uma galáxia vermelha e poeirenta vista de lado - aparecem várias vezes, traçando uma forma familiar no céu. A formação estelar ativa e a forma espiral notavelmente intacta da galáxia vista de face indicam que a interação destas galáxias está apenas no início. Ver aqui a imagem rotulada, que indica a posição repetida das duas galáxias. Crédito: NASA, ESA, CSA, STSCI, V. Estrada-Carpenter (Universidade de Saint Mary)

"Sabemos de apenas três ou quatro ocorrências de configurações semelhantes de lentes gravitacionais no universo observável, o que torna esta descoberta emocionante, pois demonstra o poder do Webb e sugere que talvez agora encontremos mais delas", disse o astrônomo Guillaume Desprez, da Universidade Saint Mary, em Halifax, Nova Escócia, membro da equipe que apresentou os resultados do Webb. 

Embora essa região tenha sido observada anteriormente com o Telescópio Espacial Hubble da NASA , a galáxia vermelha empoeirada que forma o intrigante formato de ponto de interrogação só apareceu com Webb. Isso é resultado dos comprimentos de onda da luz que o Hubble detecta ficarem presos na poeira cósmica, enquanto comprimentos de onda maiores de luz infravermelha conseguem passar e ser detectados pelos instrumentos de Webb. 

Os astrônomos usaram ambos os telescópios para observar o aglomerado de galáxias MACS-J0417.5-1154, que age como uma lupa porque o aglomerado é tão massivo que distorce o tecido do espaço-tempo. Isso permite que os astrônomos vejam detalhes aprimorados em galáxias muito mais distantes atrás do aglomerado.

No entanto, os mesmos efeitos gravitacionais que ampliam as galáxias também causam distorção, resultando em galáxias que parecem borradas no céu em arcos e até mesmo aparecem várias vezes. Essas ilusões ópticas no espaço são chamadas de lentes gravitacionais. 

A galáxia vermelha revelada por Webb, junto com uma galáxia espiral com a qual ela está interagindo e que foi detectada anteriormente pelo Hubble, estão sendo ampliadas e distorcidas de uma forma incomum, o que requer um alinhamento particular e raro entre as galáxias distantes, a lente e o observador — algo que os astrônomos chamam de lente gravitacional umbilical hiperbólica.

Isso explica as cinco imagens do par de galáxias vistas na imagem de Webb, quatro das quais traçam o topo do ponto de interrogação. O ponto do ponto de interrogação é uma galáxia não relacionada que por acaso está no lugar e no espaço-tempo certos, da nossa perspectiva. 

Além de produzir um estudo de caso da capacidade do instrumento Webb NIRISS (Near-Infrared Imager and Slitless Spectrograph) de detectar locais de formação de estrelas em uma galáxia a bilhões de anos-luz de distância, a equipe de pesquisa também não resistiu em destacar o formato de ponto de interrogação. "Isso é simplesmente legal. Imagens incríveis como essa são o motivo pelo qual entrei na astronomia quando era jovem", disse o astrônomo Marcin Sawicki da Saint Mary's University, um dos principais pesquisadores da equipe.  

“Saber quando, onde e como a formação de estrelas ocorre dentro das galáxias é crucial para entender como as galáxias evoluíram ao longo da história do universo”, disse o astrônomo Vicente Estrada-Carpenter da Saint Mary's University, que usou os dados ultravioleta do Hubble e infravermelho do Webb para mostrar onde novas estrelas estão se formando nas galáxias.

Os resultados mostram que a formação de estrelas é generalizada em ambas. Os dados espectrais também confirmaram que a galáxia empoeirada recém-descoberta está localizada na mesma distância que a galáxia espiral de frente, e elas provavelmente estão começando a interagir. 

“Ambas as galáxias no Par de Pontos de Interrogação mostram formação estelar ativa em várias regiões compactas, provavelmente um resultado do gás das duas galáxias colidindo”, disse Estrada-Carpenter. “No entanto, a forma de nenhuma das galáxias parece muito interrompida, então provavelmente estamos vendo o início de sua interação uma com a outra.”

“Essas galáxias, vistas bilhões de anos atrás quando a formação de estrelas estava no auge, são similares à massa que a Via Láctea teria naquela época. Webb está nos permitindo estudar como teriam sido os anos da adolescência da nossa própria galáxia”, disse Sawicki. 

Fonte: webbtelescope.org