Os astrônomos atordoados com o oxigênio abundante na primeira galáxia conhecida: WebCuriosos
Um galáxia brilhando no amanhecer cósmico, apenas 300 milhões de anos após o Big Bang, acaba de ser flagrado abrigando algo que não deveria.
JADES-GS-Z14-0, novas observações revelam, é rico em oxigênio-o que é um banger absoluto de uma surpresa, já que os cientistas haviam achado elementos mais pesados que o hidrogênio e o hélio não estavam por perto em quantidades significativas até muito mais tarde no tempo.
É mais uma pista de que o universo inicial amadureceu muito mais rapidamente do que pensávamos ser possível.
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“É como encontrar um adolescente onde você só esperaria bebês”. Diz o cosmologista Sander Schouws do Observatório de Leiden na Holanda.
“Os resultados mostram que a galáxia se formou muito rapidamente e também está amadurecendo rapidamente, acrescentando a um crescente corpo de evidências de que a formação de galáxias acontece muito mais rápido do que o esperado”.
A mera existência de JADES-GS-Z14-0 foi problemática o suficiente para nossos modelos cosmológicos, pois acreditamos que as galáxias precisam de um pouco de tempo para crescer. Para ser detectável em nossos telescópios em mais de 13,4 bilhões de anos-luz, a galáxia precisava ser bastante grande e brilhante-muito grande e brilhante para ser facilmente explicada.
A outra coisa que leva tempo para crescer são elementos mais pesados que o hidrogênio e o hélio. Quando o universo como o conhecemos primeiro piscou no Big Bang, os primeiros elementos formados foram hidrogênio e hélio.
Overdensidades neste meio levaram à formação das primeiras estrelas. O gás caiu em si mesmo sob gravidade; Mais gás alimentou o crescimento até que o núcleo estivesse quente e denso o suficiente para iniciar a fusão de átomos de hidrogênio em elementos mais pesados e pesados.
É somente através desse processo de fusão estelar que o oxigênio existiu – e aqui está a picada na cauda. A estrela tem que viver toda a sua vida e morrer em uma supernova por esses elementos fundidos para se dispersar no espaço.
Isso pode acontecer em um período relativamente curto; A vida das estrelas mais massivas pode ser inferior a 10 milhões de anos.
Mas quando uma equipe de astrônomos fez medições da galáxia usando a poderosa matriz de milímetro grande e submilímetro do Atacama no Chile, a quantidade de elementos mais pesados que o hidrogênio e o hélio detectados em Jades-GS-Z14-0 foi 10 vezes maior que o previsto. O resultado sugere que a taxa de produção também está além das nossas expectativas mais loucas.
“Fiquei surpreso com os resultados inesperados porque eles abriram uma nova visão sobre as primeiras fases da evolução da galáxia”. Diz o astrofísico Stefano Carniani da escola normal superior na Itália.
“A evidência de que uma galáxia já está madura no universo infantil levanta questões sobre quando e como as galáxias se formaram”.
Como o espaço está se expandindo, a luz emitida de galáxias distantes foi esticada em comprimentos de onda vermelhos devido ao efeito Doppler. O JWST é o telescópio espacial infravermelho mais poderoso já construído, otimizado para detectar esses objetos com desvio para o vermelho.
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Desde que foi lançado, os astrônomos descobriram mais galáxias grandes no início do universo do que esperávamos ver, pintando uma imagem muito diferente de como o universo inicial evoluiu nos primeiros bilhões de anos após o Big Bang.
Esta última descoberta de oxigênio em Jades-GS-Z14-0 é apenas mais uma peça do quebra-cabeça, indicando cada vez mais que as galáxias cresceram e evoluíram muito mais rapidamente do que pensávamos no universo inicial.
Agora, temos que descobrir como esse rápido crescimento muda a linha do tempo cosmológica e que outras suposições que temos sobre o universo inicial precisam ser reexaminadas.
A pesquisa foi detalhada em dois trabalhos aceitos em The Astrophysical Journal e Astronomia e astrofísica. Eles estão disponíveis no Arxiv, aqui e aqui.
