Com o auxílio do Telescópio Espacial James Webb da NASA/ESA/CSA, astrónomos descobriram três galáxias ultramassivas — quase tão massivas como a nossa Via Láctea — já existentes nos primeiros mil milhões de anos após o Big Bang. Parte do rastreio JWST/FRESCO, esta descoberta indica que as estrelas no Universo primordial cresceram muito mais rapidamente do que se pensava anteriormente, desafiando os modelos existentes de formação de galáxias.
As três galáxias monstruosas vermelhas descobertas por Webb. Crédito da imagem: NASA / CSA / ESA / M. Xiao & PA Oesch, Universidade de Genebra / G. Brammer, Instituto Niels Bohr / Arquivo Dawn JWST.
Até agora, acreditava-se que todas as galáxias se formavam gradualmente dentro de grandes halos de matéria escura.
Os halos de matéria escura capturam gás (átomos e moléculas) em estruturas ligadas gravitacionalmente.
Normalmente, 20% desse gás, no máximo, é convertido em estrelas nas galáxias.
No entanto, as novas descobertas desafiam esta visão, revelando que as galáxias massivas no Universo primordial podem ter crescido muito mais rápida e eficientemente do que se pensava anteriormente.
“A questão das galáxias ‘impossivelmente’ massivas logo após o Big Bang tem incomodado os astrónomos desde as primeiras imagens de Webb”, disse o Dr. Ivo Labbé, astrónomo da Universidade de Tecnologia de Swinburne.
“Isso é como encontrar uma criança pesando 100 kg. Webb agora provou que monstros vagam pelo Universo primordial.”
A maioria das fontes encontradas no estudo FRESCO enquadram-se nos modelos existentes, mas os astrónomos também encontraram três galáxias surpreendentemente massivas, com massas estelares comparáveis à actual Via Láctea.
Eles foram chamados de “monstros vermelhos” devido ao seu alto teor de poeira, o que lhes confere uma aparência vermelha distinta nas imagens do Webb.
Estas estão formando estrelas com quase duas vezes mais eficiência que suas contrapartes e galáxias de menor massa em épocas posteriores.
“Estas descobertas levantam novas questões para as teorias de formação de galáxias, especificamente a questão das galáxias ‘demasiadas e demasiado massivas’ no Universo primordial,” disse o Dr.
“Os modelos atuais não conseguem explicar como é possível que a formação estelar seja tão supereficiente, muito cedo no Universo”.
“A suposição usual é que a explosão de estrelas e buracos negros supermassivos matam a formação de estrelas, apagando a vela.”
“Sem dúvida, as futuras observações do Webb nos fornecerão pistas sobre o que estamos perdendo.”
“Encontrar três animais tão massivos entre a amostra representa um enigma tentador”, disse o professor Stijn Wuyts, astrônomo da Universidade de Bath.
“Muitos processos na evolução das galáxias tendem a introduzir um passo limitante na eficiência com que o gás pode se converter em estrelas, mas de alguma forma estes monstros vermelhos parecem ter escapado rapidamente à maioria destes obstáculos.”
“Estes resultados indicam que as galáxias do Universo primordial poderiam formar estrelas com uma eficiência inesperada”, disse o Dr. Mengyuan Xiao, astrónomo da Universidade de Genebra.
“À medida que estudamos estas galáxias com mais profundidade, elas oferecerão novas informações sobre as condições que moldaram as primeiras épocas do Universo.”
“Os monstros vermelhos são apenas o começo de uma nova era na nossa exploração do Universo primordial.”
“Isso é o que há de tão bom na astronomia: somos constantemente surpreendidos por novas descobertas”, disse o professor Wuyts.
“Já em seus primeiros anos de operação, Webb nos lançou alguns obstáculos.”
“De várias maneiras, mostrou-nos que algumas galáxias amadurecem rapidamente durante os primeiros capítulos da história cósmica.”
UM papel sobre as descobertas aparece na revista Natureza.
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M. Xiao e outros. Formação acelerada de galáxias ultramassivas nos primeiros bilhões de anos. Naturezapublicado on-line em 13 de novembro de 2024; doi: 10.1038/s41586-024-08094-5
