Seis pontinhos no céu podem mudar a teoria da formação de galáxias; entenda

Seis pontinhos vermelhos no céu podem mudar a teoria da formação de galáxias. Esses objetos, flagrados pelo telescópio James Webb, são quase tão antigos quanto o Universo e têm massa muito maior que a esperada pelos astrônomos

Paloma Oliveto

postado em 23/02/2023 06:00

(crédito: Credits: NASA, ESA, CSA, I. Labbe/Divulgação )

Seis galáxias muito, muito distantes flagradas pelo telescópio espacial James Webb desafiam o conhecimento atual sobre as origens desses aglomerados estelares. Elas são massivas — contêm estrelas até 100 bilhões de vezes mais robustas que o Sol — e, pela época em que surgiram, deveriam ser ainda objetos pequenos, no início da infância. As observações indicam que se formaram entre 500 milhões e 700 milhões de anos após o Big Bang, o que, em termos cosmológicos, é muito pouco. Naquele ponto, somente 3% do Universo existia.

Anteriormente, já se detectaram galáxias massivas formadas 1 bilhão de anos depois do Big Bang, mas jamais os astrônomos esperavam encontrar outras mais jovens que isso. A identificação dos inesperados seis aglomerados estelares pelo James Webb foi relatada em um artigo publicado na revista Nature por uma equipe internacional de pesquisadores. A imagem mostra pontinhos muito vermelhos, o que, em astronomia, significa serem bastante antigos. Como o Universo está em expansão, à medida que isso acontece, galáxias e outros objetos se afastam, e a luz que emitem se estende. Quanto maior o comprimento das ondas, mais a cor aparece vermelha nos telescópios.

A massa das galáxias observadas excede em muito os valores esperados. Se os dados forem confirmados pela espectrometria, técnica que quantifica a matéria do Universo, ficará evidente que, ainda no início do Cosmos, os aglomerados de estrelas cresceram muito mais rápido do que o imaginado. "Achávamos que íamos encontrar somente galáxias pequenas, jovens e bebês, mas descobrimos galáxias tão maduras quanto a Via Láctea", diz Joel Leja, professor de astrofísica e astronomia da Universidade Estadual da Pensilvânia, que modelou a luz dos objetos. "Você simplesmente não espera que o Universo primitivo seja capaz de se organizar tão rapidamente. Essas galáxias não deveriam ter tido tempo de se formar", afirmou, em nota, Erica Nelson, coautora do artigo e professora de astrofísica na Universidade de Colorado, Boulder.

"Disjuntores"

O James Webb, mais poderoso telescópio espacial já construído, é equipado com instrumentos de detecção de infravermelho que captam a luz emitida por objetos muito antigos. O equipamento permite visualizar, por exemplo, corpos de 13,5 bilhões de anos, como os identificados agora. É quase a idade do Big Bang, estimada em 14 bilhões de anos. "Esse é o nosso primeiro vislumbre até aqui, por isso é importante mantermos a mente aberta sobre o que estamos vendo", afirma Leja. "Embora os dados indiquem que, provavelmente, são galáxias, acho que existe uma possibilidade real de que alguns desses objetos acabem sendo buracos negros supermassivos obscurecidos."

Porém, o astrônomo destaca que, independentemente da identidade dos seis objetos, a quantidade de massa descoberta significa que, naquele momento do Cosmos, estrelas poderiam ser até 100 vezes mais massivas do que se supunha. "Mesmo se cortarmos a amostra pela metade, ainda assim é uma mudança surpreendente. Temos chamado informalmente esses objetos de 'disjuntores do Universo' (em razão de poderem derrubar as teorias atuais) — e eles têm feito jus ao seu nome até agora."

Leja afirma que as galáxias identificadas são tão massivas que estão em conflito com 99% dos modelos de cosmologia. Contabilizar uma quantidade tão grande de massa exigiria alterar ou, ao menos, revisar a compreensão científica da formação dos conjuntos estelares no Universo primitivo. Hoje, acredita-se que elas começaram como pequenas nuvens de estrelas e poeira que, com o tempo, cresceram. "Qualquer cenário requer uma mudança fundamental em nossa compreensão de como o Universo surgiu", acrescentou.

Os seis pontos vermelhos capturados pelo James Webb vão na direção tão contrária ao que se espera que Leja conta que achou, no começo, que a equipe tinha cometido algum erro. "Mas apesar de muitas tentativas de encontrar esse erro, não o encontramos." Uma das formas de confirmar a descoberta seria obter uma imagem do espectro das galáxias observadas, o que forneceria dados sobre as distâncias reais e a composição delas. Pelo ritmo de revelações do supertelescópio, é possível que não demore muito para que isso aconteça.