O telescópio James Webb da NASA detectou a galáxia mais distante do universo que se assemelha à nossa

O telescópio James Webb da NASA avistou a galáxia mais longínqua do cosmos que parece familiar à nossa

  • O telescópio espacial James Webb avistou uma cópia da Via Láctea nas profundezas do universo.
  • A galáxia foi formada logo após o Big Bang, o que se pensava ser impossível.
  • Isso pode significar que há um ingrediente faltando em nossos modelos de como o universo se formou.

O Telescópio Espacial James Webb (JWST) avistou o exemplo mais distante de uma galáxia no universo que se parece com a Via Láctea.

A galáxia, chamada ceers-2112, tem mais de 11,7 bilhões de anos e é o exemplo mais antigo de uma galáxia espiral barrada já visto.

Astrônomos ficaram surpresos ao vê-la porque modelos cósmicos sugerem que galáxias espirais barradas só começaram a surgir cerca de 6,9 bilhões de anos após o Big Bang.

A mais recente descoberta, publicada na revista Nature, poderia abalar nossos modelos do universo e como a matéria escura influenciou a formação das galáxias em seus primeiros dias, disseram os autores do estudo.

Uma galáxia espiral barrada existe na infância do universo

Com suas capacidades avançadas de imagem, o JWST nos permitiu espiar o universo primitivo com mais precisão do que nunca.

O estudo mais recente não é uma exceção. Para um leigo, a imagem abaixo pode parecer apenas uma mancha colorida – e quando se trata de informações dos primeiros dias do universo, esse é o tipo de imagem com que normalmente trabalhamos.

Três imagens infravermelhas próximas de ceers-2112 fornecidas por imagens do JWST são mostradas aqui. Esta imagem foi cortada do original.
Costantin, L., Pérez-González, P.G., Guo, Y. et al. A Milky Way-like barred spiral galaxy at a redshift of 3. Nature (2023). https://doi.org/10.1038/s41586-023-06636-x. CC-BY 4.0

Mas com os instrumentos de medição precisos do JWST, os cientistas conseguiram extrair informações cruciais sobre as características de ceers-2112. Para eles, não há dúvida: essa imagem sugere que é uma galáxia espiral barrada.

Mas essa galáxia está em um desvio para o vermelho 3, um termo técnico que sugere que ela surgiu cerca de 2 bilhões de anos após o nascimento do universo.

Isso é um enigma, pois uma galáxia espiral barrada é um desafio muito grande para um universo tão jovem.

Modelos anteriores sugeriam que galáxias complexas como essa levariam pelo menos alguns bilhões de anos para evoluir. Os cientistas pensavam que não seria possível encontrar uma galáxia espiral barrada antes de o universo ter cerca de 6,9 bilhões de anos.

“A descoberta de ceers-2112 mostra que isso pode acontecer em apenas uma fração desse tempo, em cerca de um bilhão de anos ou menos”, disse Alexander de la Vega, físico e cosmólogo da Universidade da Califórnia, Riverside, em um comunicado de imprensa divulgando os resultados.

“É a primeira publicação que encontra nessas galáxias espirais que têm um disco com uma barra central na infância do universo”, disse Yetli Rosas Guevara, astrofísico do Centro Internacional de Física Donostia da Espanha, que não participou do estudo, ao El País.

As descobertas podem trazer luz aos primeiros dias da matéria escura

A nova descoberta sugere que algo está errado nos modelos que preveem o que estava acontecendo nos primeiros dias do universo.

“No passado, quando o universo era muito jovem, as galáxias eram instáveis ​​e caóticas. Acreditava-se que as barras não poderiam se formar ou durar muito tempo nas galáxias do universo primordial”, disse de la Vega.

Simulações “realmente têm dificuldade em reproduzir esses sistemas em épocas tão remotas”, disse Luca Costantin, autor principal do estudo e astrofísico do Centro de Astrobiologia de Madri, disse ao Space.com.

“Agora precisamos entender qual ingrediente físico chave está faltando em nossos modelos – se algo está faltando”, disse Costantin ao Space.com.

Um fator que não se alinha completamente é o papel da matéria escura nos primeiros dias da formação das galáxias.

Como lembrete, a substância que compõe todos na Terra, nosso planeta, nossa galáxia e tudo o que podemos observar, é matéria comum, ou bariônica. No entanto, os físicos acreditam que a matéria bariônica compõe apenas 5% do nosso universo. Os outros 95% – cerca de 27% de matéria escura e 68% de energia escura – permanecem grandes mistérios na física.

Alguns modelos sugerem que houve um “excesso” de matéria escura nos primeiros dias do universo, disse Jairo Abreu, coautor do estudo e pesquisador da Universidade de La Laguna, ao Space.com.

Mas isso não faz muito sentido com as últimas descobertas: galáxias espirais barradas são mais propensas a serem compostas de matéria bariônica, disse Abreu.

Isso sugere que “esses modelos podem precisar ajustar quanto de matéria escura compõe as galáxias no universo primordial, já que acredita-se que a matéria escura afeta a taxa em que as barras se formam”, disse de la Vega.