Naquela época, galáxias bebês. Em seguida, um aglomerado de galáxias supermassivo?

Como os exploradores do basquete avistando um adolescente alto e ágil, os astrônomos usando o Telescópio Espacial James Webb relataram recentemente que identificaram um grupo pequeno e cativante de jovens galáxias perto do início dos tempos. Os cientistas dizem que essas galáxias podem se transformar em um dos maiores aglomerados de massa do universo, uma enorme coleção de milhares de galáxias e trilhões de estrelas.

As sete galáxias que eles identificaram datam de 13 bilhões de anos atrás, apenas 650 milhões de anos após o Big Bang.

“Este pode realmente ser o sistema mais massivo de todo o universo naquela época”, disse Takahiro Morishita, astrônomo do Centro de Análise e Processamento de Infravermelho do Caltech. Ele descreveu o aglomerado primário como a entidade mais externa e, portanto, a mais próxima já observada. Dr. Morishita foi o principal autor de um relatório publicado sobre esta descoberta Segunda-feira no Astrophysical Journal Letters.

O relatório dos cientistas é o resultado de um esforço maior conhecido como Grism Lens-Amplified Survey from Space, organizado por Tommaso Treu, astrônomo da Universidade da Califórnia, em Los Angeles, para colher os primeiros resultados científicos do telescópio Webb.

O telescópio foi lançado em órbita ao redor do sol no dia de Natal de 2021. Com seus detectores infravermelhos e um espelho principal de 21 pés de largura, é perfeito para verificar os primeiros anos do universo. À medida que o universo se expande, galáxias muito distantes no espaço e no tempo estão se afastando da Terra tão rapidamente que a maior parte da luz visível e informações sobre elas se espalharam em comprimentos de onda infravermelhos invisíveis, como sirenes caindo em tom.

Em seu primeiro ano, a Web já recuperou uma abundância de galáxias brilhantes e os enormes buracos negros que se formaram apenas algumas centenas de milhões de anos após o Big Bang.

O Telescópio Espacial Hubble descobriu a mais jovem das jovens galáxias ao longo dos anos como pontos vermelhos de luz, visíveis a uma distância tão grande apenas porque são ampliados pela gravidade do enxame de Pandora, um grupo aninhado de galáxias no constelação. escultor.

Medições espectroscópicas usando o telescópio Webb confirmaram que os sete pontos eram galáxias e estavam todos igualmente distantes da Terra. Ele ocupa uma faixa de espaço de 400.000 anos-luz de diâmetro, ou cerca de um sexto da distância daqui até o parente mais próximo da Via Láctea, a grande galáxia espiral Andrômeda.

“Portanto, nossos esforços para acompanhar um possível protoaglomerado anteriormente conhecido finalmente valeram a pena depois de quase 10 anos!” Dr. Morishita escreveu.

De acordo com cálculos baseados em modelos predominantes do universo, a gravidade acabará reunindo essas galáxias em um aglomerado maciço contendo pelo menos um trilhão de estrelas. disse Benedetta Volcani, do Instituto Nacional de Astrofísica da Itália e membro do grupo de pesquisa.

Os dados espectrais também permitiram ao Dr. Morishita e seus colegas determinar que as estrelas que habitam algumas dessas galáxias embrionárias eram surpreendentemente maduras, contendo grandes quantidades de elementos como oxigênio e ferro, que devem ter sido formados em fornos nucleares por gerações. das estrelas anteriores. Outras galáxias entre as galáxias menores eram muito mais puras. Teoricamente, as primeiras estrelas do universo eram compostas de hidrogênio puro e hélio, os primeiros elementos a surgir do Big Bang.

Algumas dessas galáxias eram estrelas nascendo em um ritmo surpreendente, 10 vezes mais rápido que a Via Láctea, que tem de 10 a 100 vezes o seu tamanho. Outros no grupo jovem mal geravam uma estrela por ano, disse o Dr. Morishita, “uma diversidade interessante em um grupo de galáxias nesta era inicial”.

Tudo isso aumenta as suspeitas de alguns cosmólogos de que o universo primitivo estava produzindo estrelas, galáxias e buracos negros muito mais rápido do que a teoria padrão prevê. Em um e-mail, o Dr. Morishita disse que ainda não há “crise” na cosmologia.

“A explicação mais fácil”, escreveu ele, “é que nossa compreensão anterior da formação de estrelas e produção de poeira no início do universo, que são fenômenos complexos, era incompleta”.