Webb estuda galáxia primitiva que parece não girar

Astrónomos, utilizando o Telescópio Espacial James Webb, fizeram uma descoberta surpreendente acerca de uma galáxia que existe há muito, muito tempo e que está muito, muito longe: não está a girar.      

Com os instrumentos do Telescópio Espacial James Webb, os astrónomos conseguem medir o movimento da matéria no interior das galáxias menos de dois mil milhões de anos após o Big Bang. Para sua surpresa, os astrónomos descobriram uma galáxia que não está a girar como seria de esperar para essa idade do Universo. Crédito: Centro de Voos Espaciais Goddard da NASA/CIL/Adriana Manrique Gutierrez

É algo que só se observa nas galáxias mais massivas e maduras, que estão mais próximas de nós no espaço e no tempo, afirmou Ben Forrest, investigador científico do Departamento de Física e Astronomia da Universidade da Califórnia, em Davis, e primeiro autor do artigo científico publicado a 4 de maio na revista Nature Astronomy.

"Esta em particular não apresentava quaisquer indícios de rotação, o que foi surpreendente e muito interessante", afirmou Forrest.

De acordo com as teorias atuais, à medida que as primeiras galáxias se formaram, o momento angular proveniente do gás em queda e a influência da gravidade fizeram com que elas começassem a girar.

Ao longo de milhares de milhões de anos, algumas galáxias, especialmente aquelas dentro de enxames de galáxias, fundiram-se umas com as outras várias vezes e as suas rotações combinadas somaram-se ou anularam-se parcialmente umas às outras. É por isso que algumas galáxias que estão mais próximas da Terra (e, portanto, também relativamente recentes) podem apresentar pouca rotação global, mas muito movimento aleatório de estrelas no seu interior.

Este processo deveria demorar muito, muito tempo, pelo que é surpreendente que a galáxia XMM-VID1-2075 tivesse atingido este estado quando o Universo tinha menos de 2 mil milhões de anos.

Forrest e os seus colegas do levantamento MAGAZ3NE (Massive Ancient Galaxies at z>3 NEar-Infrared) já tinham observado anteriormente esta galáxia com o Observatório W.M. Keck, no Hawaii.

"Observações anteriores do MAGAZ3NE tinham confirmado que esta era uma das galáxias mais massivas do Universo primitivo, com várias vezes o número de estrelas da nossa Via Láctea, e também confirmaram que já não estava a formar novas estrelas, tornando-a um alvo atraente para observações de acompanhamento", disse Forrest.

Empurrando a fronteira

A equipa utilizou o Telescópio Espacial James Webb para observar mais atentamente a galáxia XMM-VID1-2075 e outras duas de idade semelhante. Conseguiram medir o movimento relativo da matéria no seu interior.

"Este tipo de trabalho tem sido realizado com muitas galáxias próximas, porque estão mais perto e parecem maiores, pelo que é possível realizar estes estudos a partir do solo, mas é muito difícil fazê-lo com galáxias com um grande desvio para o vermelho, uma vez que parecem muito mais pequenas no céu", afirmou Forrest. "O James Webb está realmente a empurrar a fronteira deste tipo de estudos".

A ausência de contraste de cor na imagem de XMM-VID1-2075 (painel da esquerda) revela uma ausência de movimento de rotação em comparação com as outras duas galáxias (centro e direita). Crédito: Forrest et al., 2026

Das três galáxias que analisaram, uma está claramente a girar, outra está "um pouco desorganizada" e a terceira não tem rotação, mas sim muito movimento aleatório, disse Forrest. "Isso é consistente com algumas das galáxias mais massivas do Universo local, mas foi um pouco surpreendente encontrá-la tão cedo".

Como é que esta galáxia se tornou uma "galáxia de rotação lenta" em menos de 2 mil milhões de anos? Uma possibilidade é que seja o resultado não de múltiplas fusões, mas de uma única colisão entre duas galáxias a girar praticamente em direções opostas. Essa ideia é apoiada pelas observações da equipe.

"Para esta galáxia em particular, vemos um grande excesso de luz na lateral. E isso sugere a existência de algum outro objeto que entrou e está a interagir com o sistema, podendo potencialmente alterar a sua dinâmica", disse Forrest.

Os astrónomos continuam à procura de outros objetos semelhantes no Universo primitivo. Ao compararem as suas observações com simulações, conseguem testar teorias sobre a formação das galáxias.

"Existem algumas simulações que preveem que haverá um número muito reduzido destas galáxias não giratórias numa fase muito inicial do Universo, mas esperam que sejam bastante raras. E, por isso, esta é uma forma de testarmos estas simulações e de percebermos realmente quão comuns são, o que nos pode então dar informações sobre se as nossas teorias sobre esta evolução estão corretas", afirmou Forrest.

Astronomia OnLine