Astrônomos que usam o Telescópio Espacial James Webb (JWST) conseguiram obter a visão mais clara até agora de como as galáxias se formaram apenas algumas centenas de milhões de anos após o Big Bang. As observações revelam que essas galáxias precoces eram muito mais desordenadas e turbulentas do que as espirais graciosas que vemos pelo cosmos hoje.

Comandada por pesquisadores da Universidade de Cambridge, a equipe examinou mais de 250 galáxias jovens que existiram quando o universo tinha entre 800 milhões e 1,5 bilhões de anos. Ao rastrear o movimento do gás dentro desses sistemas, eles descobriram que a maioria era altamente instável, cheia de aglomerados de gás e estrelas em vez dos discos suaves e rotativos observados em galáxias maduras como a Via Láctea.

Do Caos Cósmico à Ordem

As descobertas, publicadas na Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, sugerem que as galáxias passaram lentamente de estruturas caóticas para estruturas estáveis à medida que o universo evoluía. Durante os estágios iniciais da história cósmica, a intensa formação de estrelas e as forças gravitacionais agitaram o gás de tal maneira que muitas galáxias tiveram dificuldade em se estabilizar em uma rotação constante.

“Não vemos apenas alguns outliers espetaculares – esta é a primeira vez que conseguimos observar toda uma população de uma só vez”, disse a autora principal Lola Danhaive do Instituto Kavli de Cosmologia de Cambridge. “Encontramos uma enorme variação: algumas galáxias estão começando a se estabelecer em uma rotação ordenada, mas a maioria ainda é caótica, com gás disperso e se movendo em todas as direções.”

Para investigar essas galáxias distantes, os pesquisadores usaram o instrumento NIRCam do JWST em um modo “grism” especializado que registra a luz fraca do gás hidrogênio ionizado. Danhaive desenvolveu um novo software para decifrar os complexos dados, ligando-os a imagens de outras pesquisas do JWST para rastrear como o gás estava se movendo dentro de cada galáxia.

“Resultados anteriores sugeriram discos massivos e bem ordenados se formando muito cedo, o que não se encaixava em nossos modelos”, disse o coautor Dr. Sandro Tacchella do Instituto Kavli e do Laboratório Cavendish. “Mas ao olhar para centenas de galáxias com massas estelares mais baixas em vez de apenas uma ou duas, vemos o quadro maior, e está muito mais alinhado com a teoria. As galáxias iniciais eram mais turbulentas, menos estáveis, e cresceram por meio de fusões frequentes e explosões de formação estelar.”

Conectando Eras Cósmicas

“Este trabalho ajuda a preencher a lacuna entre a época da reionização e o chamado meio cósmico, quando a formação de estrelas atingiu seu pico”, disse Danhaive, que também é afiliada ao Laboratório Cavendish. “Ele mostra como os blocos de construção das galáxias gradualmente passaram de aglomerados caóticos para estruturas ordenadas, e como galáxias como a Via Láctea se formaram.”

O estudo destaca como o JWST está permitindo que os astrônomos estudem a dinâmica das galáxias em um nível de detalhe sem precedentes. Pesquisas futuras combinarão essas descobertas com observações de gás e poeira frios para criar uma compreensão mais completa de como as primeiras galáxias do universo se uniram.

“Isto é apenas o começo”, disse Tacchella. “Com mais dados, seremos capazes de rastrear como esses sistemas turbulentos cresceram e se tornaram as espirais graciosas que vemos hoje.”

A pesquisa foi apoiada pela Royal Society, pela União Europeia e pelo Conselho de Ciência e Tecnologia (STFC), parte da Pesquisa e Inovação do Reino Unido (UKRI). O JWST é uma colaboração internacional entre a NASA, a ESA e a Agência Espacial Canadense (CSA). Os dados foram coletados através da Pesquisa Avançada de Galáxias Extragalácticas do JWST (JADES). Sandro Tacchella é Fellow do St Edmund’s College, Cambridge, e Lola Danhaive é estudante de PhD no Centro de Treinamento Doutoral (CDT) em Ciência de Dados Intensiva.

Exit mobile version
Privacy Overview

This website uses cookies so that we can provide you with the best user experience possible. Cookie information is stored in your browser and performs functions such as recognising you when you return to our website and helping our team to understand which sections of the website you find most interesting and useful.

Strictly Necessary Cookies

Strictly Necessary Cookie should be enabled at all times so that we can save your preferences for cookie settings.