James Webb vê “Vaga-lume Cintilante” nos primórdios do Universo

Num feito inédito, o Telescópio Espacial James Webb (JWST) – da NASA, em colaboração com as agências espaciais europeia e canadense – detectado e “pesado” uma galáxia desde o início do Universo com massa semelhante à da Via Láctea no mesmo estágio de desenvolvimento.

Apelidado Brilho de vaga-lume (Vaga-lume Espumantena tradução literal), foi encontrado cerca de 600 milhões de anos após o Big Bang e apresenta 10 aglomerados de estrelas – ou minigaláxias – que foram meticulosamente analisadas pelos investigadores, com resultados publicados este mês na revista Natureza.

Resumindo:

• O Telescópio James Webb detectou uma galáxia apelidada de “Vaga-lume Cintilante” mais de 13 bilhões de anos-luz de distânciacom massa semelhante à da Via Láctea, em início do treinamento;
• O recurso de lente gravitacional permitiu imagens detalhadas, revelando 10 aglomerados estelares em diferentes fases de evolução;
• A galáxia, que por sua vez também faz parte de um grande aglomerado, ainda está em construçãosem estrutura central definida e exibe cores vibrantes indicativas de processos estelares variados;
• Duas galáxias vizinhas, pertencentes ao mesmo “aglomerado cósmico”, orbitam o Twinkling Firefly, mostrando fusões e interações no desenvolvimento de galáxias primitivas;
• Estudos de galáxias de baixa massa poderiam alterar as teorias sobre a evolução de galáxias maiores e a construção do cosmos.

Segundo Lamiya Mowla, coautora principal do artigo e professora assistente do Wellesley College, em Massachusetts, EUA, a descoberta representa uma surpresa significativa. “Não pensei que fosse possível decompor uma galáxia tão antiga em tantos componentes distintos, muito menos descobrir que a sua massa é semelhante à da nossa própria galáxia quando estava em formação”, disse ela num comunicado. declaração.

Twinkling Firefly Galaxy exibe múltiplas fases de formação estelar

Conduzido por uma equipa internacional de astrónomos, o trabalho reflete a complexidade da formação estelar nas fases iniciais do Universo, com a galáxia Twinkling Firefly (formalmente designada MACS J1423) a exibir várias fases de formação estelar ao mesmo tempo.

O sucesso de observação foi em grande parte possível devido ao uso de recurso conhecido como lente gravitacionalum fenômeno natural em que a luz de uma galáxia distante é amplificada por um enorme aglomerado de galáxias situado em primeiro plano. Este efeito permitiu aos astrónomos obter imagens com detalhes sem precedentes do MACS J1423 que normalmente estariam fora do alcance dos telescópios tradicionais.

“Sem o benefício destas lentes gravitacionais, não seríamos capazes de ver estas galáxias com tanto detalhe,” explicou Kartheik Iyer, co-autor principal e bolseiro do Projecto Hubble da NASA na Universidade de Columbia. Ele também enfatizou a surpresa dos cientistas ao presenciar esse fenômeno, que foi previsto pela física, mas ainda não havia sido observado até agora.

O apelido surgiu devido à aparência brilhante do Vaga-lume Espumante, que, à distância, lembra um enxame de vaga-lumes brilhando em uma noite escura. Este brilho intenso vem dos aglomerados de estrelas que emitem grande parte da luz do grupo.

A equipe de pesquisadores modelou a aparência da galáxia considerando o efeito das lentes gravitacionais e descobriu que ela assemelha-se a uma gota de chuva alongada. Dentro deste formulário estão dois aglomerados de estrelas na parte superior e oito na parte inferiordistribuída de forma que indica uma galáxia em processo de formação, com suas estrelas ainda se organizando.

James Webb usa lentes gravitacionais para analisar aglomerados de estrelas

Os dados do Webb também revelaram que a Twinkling Firefly é uma galáxia de baixa massa, o que significa que na sua fase inicial ainda está longe de atingir a complexidade e o tamanho de galáxias como a Via Láctea. Para atingir todo o seu potencial, serão necessários milhares de milhões de anos de fusões e interações galácticas. “A maioria das outras galáxias que Webb nos mostrou não são ampliadas ou esticadas e não somos capazes de ver os seus ‘blocos de construção’ separadamente. Com Twinkling Firefly, estamos testemunhando uma galáxia sendo montada tijolo por tijolo”, explicou Mowla.

A distorção causada pelas lentes gravitacionais também foi responsável por permitir a análise dos 10 aglomerados de estrelas Twinkling Firefly, que aparecem em cores vibrantes como rosa, roxo e azul nas imagens obtidas por Webb.

Estas cores indicam que a formação estelar na galáxia ocorreu ao longo do tempo, em várias fases, e não todas de uma vez. Chris Willott, coautor e investigador principal do Conselho Nacional de Pesquisa do Canadá, disse que “cada aglomerado de estrelas está em um estágio diferente de formação ou evolução”, destacando a diversidade vista nas imagens.

Ao contrário de outras galáxias mais maduras, a Twinkling Firefly não possui um bojo central definido ou um disco fino, sugerindo que ainda se encontra num estágio primitivo e em evolução. Os investigadores acreditam que, ao longo de milhares de milhões de anos, poderá desenvolver uma estrutura mais organizada.

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Além de suas características internas, a galáxia Twinkling Firefly parece estar interagindo com outras pessoas próximas. Os cientistas identificaram dois companheiros que orbitam perto dele e que podem influenciar o seu crescimento e evolução.

O primeiro está a apenas 6.500 anos-luz de distância, enquanto o segundo está a 42.000 anos-luz de distância. Yoshihisa Asada, coautor da investigação e estudante de doutoramento na Universidade de Quioto, no Japão, destacou a importância destas interações: “Há muito que se prevê que as galáxias no Universo primordial se formaram através de sucessivas interações e fusões com outras galáxias mais pequenas. Podemos estar testemunhando esse processo em ação.”

A equipe está usando o Webb para observar uma variedade de galáxias antigas e estudar como elas se formaram e evoluíram ao longo do tempo. O membro da equipe Maruša Bradač, pesquisadora da Universidade de Ljubljana, na Eslovênia, disse que esta é apenas a primeira de muitas galáxias leves que o JWST irá descobrir. “A nossa equipa está agora a analisar todas as galáxias primitivas e os resultados apontam todos na mesma direção: ainda temos muito mais para aprender sobre como estas galáxias se formaram.”

Ao compreender melhor como se formam as galáxias pequenas e de baixa massa, é possível aos cientistas reinterpretar as teorias sobre o desenvolvimento de galáxias maiores. Se estas galáxias evoluírem através de interações e fusões, o processo de construção do cosmos poderá ser mais complexo do que se imaginava anteriormente.

Projetado para investigar o Universo primordial, o JWST continua a surpreender com a sua capacidade de revelar detalhes cósmicos nunca antes vistos.

Desta forma, o Vagalume Cintilante não é apenas uma galáxia distante e fascinante, mas também um marco na investigação astronómica, uma chave para desvendar os mistérios da formação e evolução do Universo.