O primo mais distante da Via Láctea já observado

Uma equipe internacional liderada pela Universidade de Genebra (UNIGE) descobriu a galáxia espiral mais distante conhecida até hoje. Este sistema ultramassivo, com formato de disco achatado, só existiu um bilhão de anos após o Big Bang , bem no início da escala do Universo. No entanto, ele já exibe uma estrutura notavelmente madura, com uma protuberância central antiga, um grande disco de formação de estrelas e braços espirais bem definidos. 

Com seus braços espirais e grande disco formador de estrelas, Zhulong se assemelha à Via Láctea. © NASA/CSA/ESA, Equipe PANORÂMICA, M. Xiao (Universidade de Genebra), CC Williams (NOIRLab), PA Oesch (UNIGE), G. Brammer (Instituto Niels Bohr)

Esta descoberta, publicada na Astronomy & Astrophysics , foi possível graças aos dados do Telescópio Espacial James Webb (JWST). Ela nos permite entender melhor a formação e evolução inicial das galáxias no Universo primitivo.

Espera-se que grandes galáxias espirais como a Via Láctea levem vários bilhões de anos para se formar. Assim, durante o primeiro bilhão de anos da história cósmica, os cientistas esperam observar apenas galáxias pequenas, caóticas e de formato irregular. Entretanto, o JWST está começando a revelar outros cenários. Suas imagens em infravermelho profundo estão descobrindo galáxias surpreendentemente massivas e bem estruturadas muito antes do esperado, levando os astrônomos a reavaliarem quando e como as galáxias tomaram forma no Universo primitivo.

Um gêmeo da Via Láctea no início do Universo

Entre essas descobertas está uma candidata a galáxia espiral — cuja confirmação ainda não foi confirmada — que se acredita ser a mais distante já identificada. Foi observado em um desvio para o vermelho que corresponde a apenas 1 bilhão de anos após o Big Bang. Apesar dessa época inicial, a galáxia exibe uma estrutura surpreendentemente madura: uma protuberância central antiga, um grande disco de formação de estrelas e braços espirais — características normalmente vistas em galáxias muito mais distantes do Big Bang.

"Chamamos esta galáxia de Zhúlóng, que significa 'dragão-tocha' na mitologia chinesa. No mito, Zhúlóng é um poderoso dragão solar vermelho que cria o dia e a noite abrindo e fechando os olhos, simbolizando a luz e o tempo cósmico", explica Mengyuan Xiao, pesquisador de pós-doutorado no Departamento de Astronomia da Faculdade de Ciências da UNIGE e principal autor do estudo. "Zhúlóng se distingue por sua semelhança com a Via Láctea, tanto em forma quanto em tamanho e massa estelar ."

Seu disco abrange mais de 60.000 anos-luz, comparável à nossa própria galáxia, e contém mais de 100 bilhões de massas solares de estrelas. Essa configuração a torna um dos análogos mais convincentes da Via Láctea já descobertos em um período tão antigo. Isso levanta novas questões sobre como galáxias espirais massivas e bem ordenadas puderam ter se formado tão logo após o Big Bang.

Descoberto por acaso

Zhulóng foi descoberto usando imagens profundas da pesquisa JWST PANORAMIC, um programa extragaláctico de larga escala liderado por Christina Williams (NOIRLab) e Pascal Oesch (UNIGE). O PANORAMIC aproveita o modo exclusivo "paralelo puro" do JWST, uma estratégia eficiente para coletar imagens de alta qualidade enquanto o instrumento principal do JWST coleta dados de outro alvo.

“Isso permite que o JWST mapeie grandes áreas do céu, o que é essencial para descobrir galáxias massivas porque elas são incrivelmente raras”, disse Christina Williams, astrônoma associada do NOIRLab e pesquisadora principal do programa PANORAMIC. "Esta descoberta destaca o potencial de programas paralelos puros para descobrir objetos raros e distantes que desafiam os modelos de formação de galáxias."

Uma história a ser reescrita

Anteriormente, pensava-se que estruturas espirais levavam bilhões de anos para se desenvolver e que galáxias massivas só deveriam existir muito mais tarde no Universo, já que elas normalmente se formam após a fusão de galáxias menores. Pascal Oesch, professor associado do Departamento de Astronomia da Faculdade de Ciências da UNIGE e co-pesquisador principal do programa PANORAMIC, explica: "Esta descoberta mostra que o JWST muda fundamentalmente nossa visão do Universo primitivo."

Observações futuras do JWST e do Atacama Large Millimeter Array (ALMA) confirmarão suas propriedades e fornecerão mais informações sobre seu histórico de formação. Os astrônomos esperam encontrar mais galáxias como essas à medida que novas pesquisas do JWST são conduzidas, ajudando a entender melhor os processos complexos que moldaram as galáxias no universo primitivo.

Techno-science.net