ESPAÇO SIDERAL

James Webb descobre galáxia misteriosa que "limpa" névoa do universo primitivo

Astrônomos tentam explicar de que forma a luz do sistema tão antigo pode ter "perfurado" névoa de hidrogênio neutro "em um momento tão inicial" do cosmos 

Galáxia JADES-GS-z13-1, observada 330 milhões de anos após o Big Bang -  (crédito: NASA, ESA, CSA, Brant Robertson (UC Santa Cruz), Ben Johnson (CfA), Sandro Tacchella (Cambridge), Phill Cargile (CfA), Joris Witstok (Cambridge, Universidade de Copenhague), P. Jakobsen (Universidade de Copenhague), Alyssa Pagan (STScI), Mahdi Zamani (ESA/Webb), Colaboração JADES)
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Galáxia JADES-GS-z13-1, observada 330 milhões de anos após o Big Bang - (crédito: NASA, ESA, CSA, Brant Robertson (UC Santa Cruz), Ben Johnson (CfA), Sandro Tacchella (Cambridge), Phill Cargile (CfA), Joris Witstok (Cambridge, Universidade de Copenhague), P. Jakobsen (Universidade de Copenhague), Alyssa Pagan (STScI), Mahdi Zamani (ESA/Webb), Colaboração JADES)

O Telescópio Espacial James Webb (JWST, na sigla em inglês), da Nasa, capturou “uma emissão inesperada e brilhante de hidrogênio” vinda de uma galáxia localizada a cerca de 33 bilhões de anos-luz da Terra, no começo do universo. A JADES-GS-z13-1, como foi nomeada, é um mistério até mesmo para os cientistas, de acordo com artigo publicado na revista Nature nessa quarta-feira (26/3). 

Segundo comunicado publicado no site oficial do telescópio, apesar de galáxias mais antigas conseguirem ser observadas, a JADES-GS-z13-1 é peculiar, se comparada a outras, devido a “um comprimento de onda de luz específico e distintamente brilhante, conhecido como emissão Lyman-alfa irradiada por átomos de hidrogênio” — uma emissão muito mais forte do que os cientistas esperavam ver e pensavam ser possível no universo primitivo. 

Isso porque o estágio inicial de desenvolvimento do universo era preenchido com “espessa névoa de hidrogênio neutro”, que dificultava a observação das primeiras estrelas e galáxias, mesmo que elas emitissem grandes quantidades de luz ultravioleta — algo “parecido com o efeito de filtragem do vidro colorido”. 

Para que a luz viajasse de forma livre pelo espaço, o hidrogênio neutro precisou se tornar ionizado — em um período que foi chamado de "era da reionização", que só foi concluído cerca de 1 bilhão de anos após o Big Bang. "Até que estrelas suficientes se formassem e fossem capazes de ionizar o gás hidrogênio, nenhuma luz — incluindo a emissão de Lyman-alfa — poderia escapar dessas galáxias incipientes para chegar à Terra".

Apesar disso, porém, a JADES-GS-z13-1, que é vista muito antes, há apenas 330 milhões de anos após a grande explosão, “iluminou essa era de uma forma inesperada”. A galáxia recém-descoberta produziu uma emissão brilhante de hidrogênio que, então, deveria ter sido absorvida pela névoa cósmica.  

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“GS-z13-1 é visto quando o universo tinha apenas 330 milhões de anos, mas mostra um sinal surpreendentemente claro e revelador da emissão Lyman-alfa que só pode ser vista quando a névoa circundante se dissipou completamente (1 bilhão de anos após o Big Bang)”, explica, no comunicado, um dos membros responsáveis pelo estudo, Roberto Maiolino, da Universidade de Cambridge e da University College London. 

O resultado foi totalmente inesperado pelas teorias de formação inicial de galáxias e para os astrônomos que as estudam.  

“Nós realmente não deveríamos ter encontrado uma galáxia como esta, dada a nossa compreensão da maneira como o universo evoluiu”, afirma outro membro da pesquisa, Kevin Hainline, da Universidade do Arizona. “Poderíamos pensar no universo primitivo como envolto em uma névoa espessa que tornaria extremamente difícil encontrar até mesmo faróis poderosos espiando através dela, mas aqui vemos o feixe de luz desta galáxia perfurando o véu. Esta fascinante linha de emissão tem enormes ramificações sobre como e quando o universo se reionizou.” 

Apesar de não se saber, ainda, a fonte da radiação Lyman-alfa da JADES-GS-z13-1, as hipóteses incluem a luz da primeira geração de estrelas a se formar no universo — muito mais massiva, quente e luminosa do que as formadas em épocas posteriores — e um “núcleo galáctico ativo impulsionado por um dos primeiros buracos negros supermassivos” da história. 

Lara Perpétuo
postado em 27/03/2025 19:18