Novas galáxias descobertas já existiam muito antes do que se imaginava

Utilizando dados do James Webb Space Telescope, pesquisadores encontraram galáxias que seriam mais velhas do que o Universo. As galáxias seria muito maiores e mais massivas do que esperaria quando o Universo ainda era extremamente jovem.

james webb galáxias
Novas galáxias encontradas pelo JWST mostraram que galáxias muito velhas e massivas já existiam muito tempo antes do que era esperado.

A primeira campanha de dados do James Webb Space Telescope acabou de sair e um resultado inesperado foi encontrado. Ao analisar os dados, astrônomos perceberam que seis galáxias eram mais antigas do que se esperaria de galáxias observadas pelo telescópio.

O objetivo do James Webb Space Telescope é obter dados de quando o Universo tinha pouco mais de 300 milhões de anos, ou seja, em termos astronômicos seria praticamente logo após o Big Bang. A intenção é estudar a formação das primeiras estrelas e galáxias.

Há muitas perguntas em aberto em como galáxias se formaram e como elas chegaram ao tamanho que possuem hoje, porém com os resultados obtidos, mais perguntas estão sendo feitas.

O Universo em Infravermelho

Um dos avanços que o JWST trouxe para a Astronomia é poder observar o Universo em infravermelho. Isso é extremamente importante quando queremos observar quando o Universo ainda era muito jovem. A luz emitida nessa época chega até nós no comprimento de onda infravermelho.

Espectro electromagnético
O espectro electromagnético e região que o JWST observa no infravermelho. Aqui mostra o intervalo que o Hubble observa (visível e um pouco do infravermelho próximo). Crédito: NASA e J. Olmsted.

Isso acontece porque o Universo está em expansão. Ou seja, quando essa luz foi emitida há cerca 13 bilhões de anos atrás, ela foi emitida em algum comprimento curto, como raios-X, visível ou ultravioleta.

Conforme a luz viaja pelo Universo, a expansão faz esse comprimento de onda da luz, que foi emitido em comprimentos curtos, esticar chegando ao infravermelho.

Quanto mais no passado olhamos, mais esse comprimento de onda foi esticado então mais jogado para o infravermelho veremos. É assim que conseguimos enxergar galáxias que nasceram logo após a Era das Trevas.

A Era das Trevas

Ao nascer, o Universo passou por um período de rápida expansão chamada inflação. Após esse período, o Universo passou por um período conhecido como Era das Trevas.

Na Era das Trevas, não havia estruturas emitindo luz, o Universo era praticamente composto por uma nuvem de hidrogênio neutro.

Durante a Era das Trevas, o Universo continuou se expandindo e esfriando. O resfriamento foi essencial para que as nuvens de gás pudessem colapsar formando as primeiras estrelas e primeiros objetos como galáxias. Porém, compreender exatamente como foi a evolução da matéria bariônica com matéria escura ainda permanece em aberto.

A Descoberta das 6 Galáxias

Em geral, era esperado que as primeiras galáxias foram formadas ao final da Era das Trevas quando o Universo começou o processo de reionização - os átomos neutros se tornaram ionizadas. Esperava-se que nessa época, onde o Universo só ter 400 milhões de anos, as galáxias seriam jovens e pequenas.

Galáxias descobertas pelo JWST
As galáxias que foram encontradas pelo JWST e são muito mais massivas e velhas do que se esperava. Na imagem, vemos as galáxias como pontos vermelhos. Crédito: NASA, ESA, CSA, I. LABBE

Porém, essa descoberta encontrou galáxias que já eram massivas e velhas nessa época, indicando que elas se formaram bem antes do que pensávamos. Ou seja, há um furo na teoria de formação de galáxias e ela talvez precise ser revista caso os dados se confirmarem.