Astrônomos acabam de descobrir a galáxia mais antiga que já vimos: WebCuriosos

Uma galáxia recém-descoberta acaba de quebrar o recorde da primeira galáxia já vista, apresentando um grande desafio aos nossos modelos atuais de formação de galáxias.

Chama-se JADES-GS-z14-0 e brilha intensamente no Universo primitivo, tal como parecia menos de 300 milhões de anos após o Big Bang. Uma segunda descoberta recente, chamada JADES-GS-z14-1, foi confirmada como estando quase tão distante.

As detecções, dizem os astrónomos, são agora “inequívoco“, o que significa que o Cosmic Dawn pode ter algumas 'explicações' a dar.

“Em janeiro de 2024, o NIRSpec observou esta galáxia, JADES-GS-z14-0, durante quase dez horas, e quando o espectro foi processado pela primeira vez, havia evidências inequívocas de que a galáxia estava de fato com um desvio para o vermelho de 14,32, quebrando o anterior mais -registro de galáxia distante,” disseram os astrônomos Stefano Carniani da Scuola Normale Superiore na Itália e Kevin Hainline da Universidade do Arizona.

“A partir das imagens, descobriu-se que a fonte tem mais de 1.600 anos-luz de diâmetro, provando que a luz que vemos vem principalmente de estrelas jovens e não de emissões perto de um buraco negro supermassivo em crescimento.

“Esta quantidade de luz estelar implica que a galáxia tem várias centenas de milhões de vezes a massa do Sol! Isto levanta a questão: como pode a natureza criar uma galáxia tão brilhante, massiva e grande em menos de 300 milhões de anos?”

Três artigos separados foram escritos sobre o assunto, com um deles recentemente publicado em Natureza.

Dois outros no arXiv ainda não foram revisados ​​por pares, mas todos os três têm a mesma conclusão: JADES-GS-z14-0 está definitivamente lá, um ponto de dados brilhante que representa um novo caminho a seguir para a compreensão de como o Universo se formou, no início. começo.

Até há relativamente pouco tempo, tínhamos muito pouco conhecimento concreto sobre o período conhecido como Aurora Cósmica, o primeiro milhar de milhão de anos após o Big Bang, há 13,8 mil milhões de anos. Isso porque o Universo primitivo estava cheio de uma névoa de hidrogênio neutro que espalhava a luz, impedindo-a de se espalhar.

Essa neblina não durou; foi ionizado e purificado pela luz ultravioleta emitida por objetos no Universo primitivo e, no final da Aurora Cósmica, o espaço era transparente.

Naquela época, porém, havia um monte de estrelas e galáxias por aí. Se quisermos saber como tudo se formou, precisamos ser capazes de enxergar dentro da neblina.

Esta é uma das coisas JWSTcom seus poderosos olhos infravermelhos, foi projetado para isso. A radiação infravermelha é capaz de viajar através de meios densos que a luz não consegue, seus longos comprimentos de onda são capazes de passar com dispersão mínima.

Está conduzindo o JWST Pesquisa Extragaláctica Profunda Avançada (JADES), procurando objetos nos primeiros 650 milhões de anos após o Big Bang, com resultados muito interessantes.

Uma coisa que temos encontrado repetidamente são objetos grandes muito mais cedo do que esperávamos. Isso tem sido bastante alucinante, porque temos operado sob a suposição de que coisas como buracos negros supermassivos e galáxias levam muito tempo para se formar – muito mais tempo do que o período de tempo em que os observamos.

Mas JADES-GS-z14-0 leva a melhor. É muito grande e muito brilhante, nada parecido com o que os astrônomos previram que as galáxias seriam no início do Universo.

Em primeiro lugar, o seu tamanho mostra que a maior parte da luz tem de vir das estrelas, e não do brilho da luz do espaço em torno de um buraco negro supermassivo em crescimento.

A análise da sua luz revela a presença de muita poeira e oxigênio, o que é inesperado tão cedo. Esses elementos pesados ​​precisariam ser feitos dentro de estrelas que então precisariam explodir. Estas características sugerem que várias gerações de estrelas massivas já devem ter vivido e morrido 300 milhões de anos após o Big Bang.

Dado que as maiores estrelas atuais têm uma vida útil de apenas alguns milhões de anos, isso não é impossível, mas ainda não é exatamente o que os astrónomos esperavam encontrar.

No seu conjunto, a galáxia sugere que precisamos de repensar o Universo primordial, mostrando que o grande número de fontes de luz que vemos lá não pode ser inteiramente explicado pelo crescimento de buracos negros. De alguma forma, galáxias grandes, brilhantes e bem formadas podem formar-se no início da Aurora Cósmica.

“JADES-GS-z14-0 agora se torna o arquétipo deste fenômeno,” Carniani disse. “É impressionante que o Universo possa formar uma galáxia assim em apenas 300 milhões de anos.”

O artigo de descoberta liderado por Carniani foi publicado em Natureza. Outros artigos que estudam as propriedades da luz da galáxia podem ser encontrados no arXiv aqui e aqui.

Uma versão anterior deste artigo foi publicada em maio de 2024.