Cientistas observam galáxia de medusas distante pela primeira vez

Uma nova descoberta astronômica tem 8,5 bilhões de anos e reformula nossa compreensão da evolução cósmica inicial.

ESO 137-001, uma galáxia medusa como a que foi recentemente observada por astrofísicos da Universidade de Waterloo. Crédito: NASA, ESA

Astrofísicos da Universidade de Waterloo observaram uma nova galáxia em forma de água-viva, a mais distante desse tipo já registrada.

As galáxias-medusa recebem esse nome devido aos longos fluxos semelhantes a tentáculos que se estendem atrás delas. Elas se movem rapidamente através de seu aglomerado de galáxias quente e denso, e o gás dentro do aglomerado age como um vento forte, empurrando o próprio gás da galáxia-medusa para trás, formando esses rastros. O termo técnico para esse processo é "arrancamento por pressão dinâmica". Os cientistas de Waterloo encontraram essa galáxia em dados do espaço profundo capturados pelo Telescópio Espacial James Webb (JWST). Ela está em z = 1,156, o que significa que a estamos vendo como era há 8,5 bilhões de anos, quando o universo era muito mais jovem.

Os dados fornecem uma visão rara de como as galáxias foram transformadas no início do universo e desafiam as concepções de como o universo teria sido há 8,5 bilhões de anos.

A equipe fez a descoberta enquanto examinava o campo COSMOS — Campo Profundo do Levantamento da Evolução Cósmica — uma região específica do céu que muitos telescópios observam para estudar galáxias distantes. Os astrônomos escolheram essa região porque ela está longe do plano da nossa própria galáxia e, portanto, tem pouca interferência de estrelas e poeira da Via Láctea. Ela fica em uma região do céu visível tanto do hemisfério norte quanto do sul e livre de objetos brilhantes em primeiro plano, proporcionando aos astrônomos uma visão desobstruída do universo distante.

“Estávamos analisando uma grande quantidade de dados dessa região bem estudada do céu, na esperança de encontrar galáxias em forma de água-viva que ainda não tivessem sido estudadas”, disse o Dr. Ian Roberts, bolsista de pós-doutorado Banting no Centro de Astrofísica de Waterloo, na Faculdade de Ciências. “Logo no início de nossa busca nos dados do JWST, identificamos uma galáxia em forma de água-viva distante e não documentada, que despertou nosso interesse imediatamente.”

Essa galáxia em forma de água-viva possuía um disco galáctico de aparência normal e nós azuis brilhantes em seus rastros, que são estrelas muito jovens. A idade das estrelas sugere que elas se formaram fora da galáxia principal, nos rastros de gás arrancado, o que é esperado em uma galáxia dessa natureza.

As informações obtidas com o estudo dessa galáxia desafiaram algumas crenças anteriores sobre o que estava acontecendo no espaço profundo naquela época. Os cientistas acreditavam que os aglomerados de galáxias ainda estavam se formando e que a remoção de material por pressão dinâmica era incomum. Roberts e sua equipe fizeram três descobertas adicionais que podem mudar nossa compreensão do universo.

“A primeira é que os ambientes dos aglomerados já eram suficientemente hostis para despojar as galáxias de matéria, e a segunda é que os aglomerados de galáxias podem alterar drasticamente as propriedades das galáxias mais cedo do que se esperava”, disse Roberts. “Outra é que todos os desafios listados podem ter contribuído para a formação da grande população de galáxias mortas que vemos hoje nos aglomerados de galáxias. Esses dados nos fornecem uma visão rara de como as galáxias foram transformadas no início do universo.”

Para aprender mais sobre essa galáxia de águas-vivas, Roberts e sua equipe solicitaram tempo adicional no JWST para investigar seus mistérios mais a fundo.

Universidade de Waterloo