Descoberta da galáxia de disco rotativo mais distante desafia as teorias de formação atuais

Pesquisadores descobriram a galáxia mais distante parecida com a Via Láctea já observada. Chamada de REBELS-25, essa galáxia de disco parece tão organizada quanto as galáxias atuais, mas nós a vemos como ela era quando o universo tinha apenas 700 milhões de anos.

A galáxia REBELS-25 vista pelo Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), sobreposta a uma imagem infravermelha de outras estrelas e galáxias. A imagem infravermelha foi obtida pelo Visible and Infrared Survey Telescope for Astronomy (VISTA) do ESO. Em um estudo recente, pesquisadores encontraram evidências de que REBELS-25 é uma galáxia de disco fortemente rotativa que existe apenas 700 milhões de anos após o Big Bang. Isso a torna a galáxia mais distante e antiga conhecida, semelhante à Via Láctea, encontrada até hoje. Crédito: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/L. Rowland et al./ESO/J. Dunlop et al. Ack.: CASU, CALET

Isto é surpreendente, pois, de acordo com nossa compreensão atual da formação de galáxias, espera-se que tais galáxias primitivas pareçam mais caóticas. A rotação e a estrutura de REBELS-25 foram reveladas usando o Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), do qual o Observatório Europeu do Sul (ESO) é um parceiro.

As galáxias que vemos hoje percorreram um longo caminho desde suas contrapartes caóticas e aglomeradas que os astrônomos normalmente observam no universo primitivo. "De acordo com nossa compreensão da formação de galáxias, esperamos que a maioria das galáxias primitivas sejam pequenas e tenham aparência desorganizada", diz Jacqueline Hodge, astrônoma da Universidade de Leiden, na Holanda, e coautora do estudo.

Essas galáxias primitivas e confusas se fundem umas com as outras e então evoluem para formas mais suaves em um ritmo incrivelmente lento. Teorias atuais sugerem que, para uma galáxia ser tão ordenada quanto a nossa Via Láctea — um disco giratório com estruturas organizadas como braços espirais — bilhões de anos de evolução devem ter decorrido. A detecção de REBELS-25, no entanto, desafia essa escala de tempo.

No estudo "REBELS-25: Discovery of a dynamically cold disc galaxy at z = 7.31", aceito para publicação no Monthly Notices of the Royal Astronomical Society , astrônomos descobriram que REBELS-25 é a galáxia de disco fortemente rotativa mais distante já descoberta. A luz que nos chega desta galáxia foi emitida quando o universo tinha apenas 700 milhões de anos — apenas cinco por cento de sua idade atual (13,8 bilhões) — tornando a rotação ordenada de REBELS-25 inesperada. As descobertas estão disponíveis no servidor de pré-impressão arXiv .

"Ver uma galáxia com tantas semelhanças com a nossa Via Láctea, que é fortemente dominada pela rotação, desafia nossa compreensão de quão rapidamente as galáxias no universo primitivo evoluem para as galáxias ordenadas do cosmos atual", diz Lucie Rowland, doutoranda na Universidade de Leiden e primeira autora do estudo.

REBELS-25 foi inicialmente detectado em observações anteriores pela mesma equipe, também conduzidas com o ALMA, que está localizado no Deserto do Atacama, no Chile. Na época, foi uma descoberta emocionante, mostrando indícios de rotação, mas a resolução dos dados não era boa o suficiente para ter certeza. Para discernir adequadamente a estrutura e o movimento da galáxia, a equipe realizou observações de acompanhamento com o ALMA em uma resolução mais alta, o que confirmou sua natureza de quebra de recordes.

"O ALMA é o único telescópio existente com sensibilidade e resolução para atingir esse objetivo", afirma Renske Smit, pesquisadora da Liverpool John Moores University, no Reino Unido, e também coautora do estudo.

Surpreendentemente, os dados também sugeriram características mais desenvolvidas, semelhantes às da Via Láctea, como uma barra central alongada e até braços espirais , embora mais observações sejam necessárias para confirmar isso.

"Encontrar mais evidências de estruturas mais evoluídas seria uma descoberta emocionante, pois seria a galáxia mais distante com tais estruturas observadas até hoje", diz Rowland.

Essas observações futuras da REBELS-25, juntamente com outras descobertas de galáxias rotativas primitivas, potencialmente transformarão nossa compreensão da formação inicial de galáxias e da evolução do universo como um todo.

Fonte: phys.org