O telescópio Webb está observando galáxias surpreendentemente massivas do início do universo

(CNN) Os astrônomos usaram o Telescópio Espacial James Webb para olhar para trás no tempo, para os primeiros dias do universo – e descobriram algo inesperado.

O observatório espacial revelou seis galáxias massivas que existiram entre 500 milhões e 700 milhões de anos após o Big Bang que criou o universo. A descoberta derruba completamente as teorias existentes sobre as origens das galáxias, de acordo com um novo estudo publicado na quarta-feira na revista Science. natureza.

“Esses objetos são muito mais massivos do que se esperava”, disse o co-autor do estudo Joel Lega, professor assistente de astronomia e astrofísica na Penn State, em um comunicado. “Esperávamos encontrar galáxias jovens e jovens neste momento, mas encontramos galáxias maduras como a nossa no que antes era entendido como o alvorecer do universo.”

O telescópio observa o universo em luz infravermelha, que é invisível ao olho humano, e é capaz de detectar a luz fraca de estrelas e galáxias antigas. Ao olhar para o universo distante, o observatório pode essencialmente voltar a cerca de 13,5 bilhões de anos atrás. (Os cientistas determinaram que o universo tem cerca de 13,7 bilhões de anos.)

“A revelação de que a formação de galáxias massivas começou tão cedo na história do universo derruba o que muitos de nós pensávamos ser ciência estabelecida”, disse Lega. “Chamamos informalmente esses seres de Destruidor do Universo – e eles permaneceram fiéis ao seu nome até agora.”

As galáxias são tão massivas que contradizem 99% dos modelos que representam as primeiras galáxias do universo, o que significa que os cientistas precisam repensar como as galáxias se formam e evoluem. A teoria atual sugere que as galáxias começaram como pequenas nuvens de estrelas e poeira que cresceram com o tempo.

“Observamos o universo primitivo pela primeira vez e não tínhamos ideia do que iríamos encontrar”, disse Lega. “Acontece que encontramos algo tão inesperado que cria problemas para a ciência. Isso põe em questão toda a imagem da formação inicial das galáxias.”

Exploração de galáxias primitivas

Leja e seus colegas começaram a analisar os dados de Webb junto com As primeiras imagens de alta resolução do telescópio, uma vez que foram lançados em julho. As galáxias apareceram como grandes pontos de luz e a equipe ficou surpresa ao vê-los – ficaram tão surpresos que pensaram que haviam cometido um erro ao interpretar os dados.

“Quando obtivemos os dados, todos começaram a mergulhar e essas coisas enormes apareceram muito rapidamente”, disse Lega. “Começamos a fazer modelagem e tentamos descobrir o que era, porque era tão grande e brilhante. Meu primeiro pensamento foi que cometemos um erro e vamos encontrá-lo e seguir em frente com nossas vidas. Mas simplesmente não t encontrei esse erro, apesar de muito tentar.”

Uma maneira de determinar por que as galáxias estão crescendo tão rapidamente, disse Lega, é obter uma imagem espectroscópica das galáxias, que envolve dividir a luz em diferentes comprimentos de onda para identificar os diferentes elementos, bem como determinar a verdadeira distância das galáxias. Os dados de espectroscopia fornecerão uma visão mais detalhada das galáxias e seu tamanho impressionante.

“O espectro nos dirá imediatamente se essas coisas são reais ou não”, disse Lega. “Isso vai nos mostrar o quão grandes eles são, o quão longe eles estão. O engraçado é que temos todas essas coisas que esperamos aprender com James Webb e isso não estava nem perto do topo da lista. Encontramos algo que nunca pensamos.’ d perguntar ao universo – e aconteceu muito mais rápido do que eu pensava. “Imagino, mas vamos lá.”

Também é possível que as galáxias identificadas com os dados de Webb possam ser algo completamente diferente.

“Este é o primeiro vislumbre da retrospectiva até agora, por isso é importante que abramos nossas mentes sobre o que estamos vendo”, disse Lega. “Embora os dados sugiram que sejam galáxias em potencial, acho que há uma possibilidade muito real de que alguns desses objetos se transformem em buracos negros supermassivos. Independentemente disso, a quantidade de massa que detectamos significa que a massa conhecida nas estrelas neste período do nosso universo é até 100 vezes maior.” vezes do que pensávamos anteriormente. E mesmo se cortarmos a amostra pela metade, ainda é uma mudança incrível.”