Os investigadores descobriram a mais antiga galáxia “morta”, observada 13 mil milhões de anos após o fim da sua formação estelar, usando o Telescópio Espacial James Webb. Esta descoberta desafia as teorias existentes sobre a evolução das galáxias e a formação de estrelas no universo primitivo. Crédito: SciTechDaily.com
Astrônomos que usam o Telescópio Espacial James Webb encontrou uma galáxia antiga com formação estelar interrompida, levantando questões sobre os ciclos de vida das galáxias.
Uma galáxia que parou repentinamente de formar novas estrelas há mais de 13 bilhões de anos foi observada por astrônomos.
Usando o Telescópio Espacial James Webb, uma equipe internacional de astrônomos liderada pela Universidade de Cambridge e envolvendo o LJMU, avistou uma galáxia “morta” quando o universo tinha apenas 700 milhões de anos, a galáxia mais antiga já observada.
Fenômenos do Universo Primitivo
Esta galáxia parece ter vivido rapidamente e morrido jovem: a formação estelar ocorreu rapidamente e parou quase com a mesma rapidez, o que é inesperado num momento tão precoce da evolução do Universo. No entanto, não está claro se o estado de “extinção” desta galáxia é temporário ou permanente, e o que fez com que ela parasse de formar novas estrelas.
Os resultados, divulgados em 6 de março na revista Naturezapode ser importante para ajudar os astrónomos a compreender como e porque é que as galáxias param de formar novas estrelas e se os factores que afectam a formação estelar mudaram ao longo de milhares de milhões de anos.
Causas da Cessação da Formação Estelar
“As primeiras centenas de milhões de anos do Universo foram uma fase muito ativa, com muitas nuvens de gás colapsando para formar novas estrelas,” disse Tobias Looser do Instituto Kavli de Cosmologia, o primeiro autor do artigo. “As galáxias precisam de um rico suprimento de gás para formar novas estrelas, e o universo primitivo era como um bufê à vontade.”
“Só mais tarde no universo é que começamos a ver as galáxias pararem de formar estrelas, seja devido a um buraco negro ou qualquer outra coisa”, disse o co-autor Dr. Francesco D’Eugenio, também do Instituto Kavli de Cosmologia.
Imagem JWST em cores falsas de uma pequena fração do campo GOODS South, com JADES-GS-z7-01-QU destacado. Este tipo de galáxia é extremamente raro. Crédito: Colaboração JADES
Os astrônomos acreditam que a formação de estrelas pode ser retardada ou interrompida por diferentes fatores, os quais privarão uma galáxia do gás necessário para formar novas estrelas. Fatores internos, como um buraco negro supermassivo ou o feedback da formação estelar, podem empurrar o gás para fora da galáxia, fazendo com que a formação estelar pare rapidamente. Alternativamente, o gás pode ser consumido muito rapidamente pela formação de estrelas, sem ser prontamente reabastecido por gás fresco dos arredores da galáxia, resultando na fome da galáxia.
Renske Smit, parte da equipe de investigação, está baseado no Instituto de Pesquisa Astrofísica da Universidade John Moores de Liverpool: “Sabemos que no Universo próximo existem galáxias ‘mortas’, que ao contrário da nossa via Láctea, pararam de formar novas estrelas. No entanto, não sabemos como ou por que isso acontece.
“O destino desta galáxia em particular ainda é desconhecido. Pode tornar-se uma galáxia “morta” ou pode ser capaz de se revigorar. Esperamos descobrir.”
Observações e pesquisas futuras
Usando dados do JADES (JWST Advanced Deep Extragalactic Survey), os astrônomos determinaram que esta galáxia experimentou um curto e intenso período de formação estelar durante um período entre 30 e 90 milhões de anos. Mas entre 10 e 20 milhões de anos antes do momento em que foi observado com Webb, a formação de estrelas parou repentinamente.
Além de ser a mais antiga, esta galáxia também tem massa relativamente baixa – quase a mesma da Pequena Nuvem de Magalhães (SMC), uma galáxia anã perto da Via Láctea, embora a SMC ainda esteja formando novas estrelas. Outras galáxias extintas no Universo primitivo eram muito mais massivas, mas a sensibilidade melhorada de Webb permite observar e analisar galáxias mais pequenas e mais ténues.
Os astrónomos dizem que embora pareça morta no momento da observação, é possível que nos cerca de 13 mil milhões de anos desde então, esta galáxia tenha voltado à vida e começado a formar novas estrelas novamente.
Referência: “Uma galáxia recentemente extinta, 700 milhões de anos após o Big Bang”por Tobias J. Looser, Francesco D’Eugenio, Roberto Maiolino, Joris Witstok, Lester Sandles, Emma Curtis-Lake, Jacob Chevallard, Sandro Tacchella, Benjamin D. Johnson, William M. Baker, Katherine A. Suess, Stefano Carniani, Pierre Ferruit, James Arribas, Nina Bonaventura, Andrew J. Bunker, Alex J. Cameron, Stephane Charlot, Mirko Curti, Anna de Graaff, Michael V. Maseda, Tim Rawle, Hans-Walter Rix, Bruno Rodriguez Del Pino, Renske Smith, Hannah Obler, Chris Willott, Stacey Alberts, Eiichi Egami, Daniel J. Eisenstein, Ryan Endsley, Ryan Hausen, Marcia Rieke, Brant Robertson, Irene Shivaei, Christina C. Williams, Kristan Boyett, Zuyi Chen, Zhiyuan Ji, Gareth C. Jones , Nimisha Kumari, Erica Nelson, Michele Perna, Aayush Saxena e Jan Scholtz, 6 de março de 2024, Natureza.
DOI: 10.1038/s41586-024-07227-0
A pesquisa foi apoiada em parte pelo Conselho Europeu de Pesquisa, pela Royal Society e pelo Conselho de Instalações Científicas e Tecnológicas (STFC), parte da Pesquisa e Inovação do Reino Unido (UKRI).
