Galáxia massiva se formou logo após o Big Bang e ninguém sabe como

(dr) Leonard Doublet / Swinburne University of Technology

Conceito artístico da galáxia ZF-COSMOS-20115

Conceito artístico da galáxia ZF-COSMOS-20115

Pela primeira vez, astrônomos descobriram uma galáxia maciça e inativa de quando o universo tinha apenas 1,7 bilhões de anos, e ninguém pode explicar como isso aconteceu.

Nossa compreensão atual da formação de galáxias afirma que todas as galáxias que existiam naquela época deveriam ter sido pequenas e de baixa massa, além de estarem ocupadas formando estrelas.

Em vez disso, esta gigante morta já era cinco vezes mais maciça do que a nossa Via Láctea é agora, condensada em uma área 12 vezes menor, e já tinha terminado o seu pico de formação de estrelas.

Se a descoberta for verificada por outras equipes, isso significa que os cientistas precisarão repensar a forma como as galáxias se formam e revisar nossas suposições sobre o que aconteceu nos primeiros bilhões de anos após o Big Bang.

A descoberta, que foi publicada na revista Nature, também sugere que há uma abundância de surpresas ainda a ser encontradas no início do nosso universo.

“Esta descoberta estabelece um novo recorde para a primeira galáxia vermelha maciça”, disse à Phys.org o pesquisador principal Karl Glazebrook, da Swinburne University of Technology, na Austrália.

É um achado incrivelmente raro, que representa um novo desafio para modelos de evolução das galáxias: acomodar a existência de tais galáxias muito mais cedo no Universo”.

Cedo no tempo

Enquanto ainda há muitas incógnitas sobre como e quando as galáxias começam e param de formar estrelas, nossos melhores modelos supõem que isso aconteceu um pouco depois da origem do Universo – o que significa que teriam se passado pelo menos 3 bilhões de anos após o Big Bang para Galáxias mortas como esta “pepita vermelha” aparecerem.

No tempo antes disso, as pesquisas sugerem que a maioria das galáxias teria baixa massa e estariam ocupadas fazendo estrelas. Por exemplo, os astrofísicos prevêem que 1,7 bilhão de anos após o Big Bang, nossa própria galáxia seria “uma pequena galáxia anã desarrumada com apenas 1/50 da sua massa de hoje”.

Mas esta nova galáxia, conhecida como ZF-COSMOS-20115, contradiz esse modelo completamente.

O novo estudo sugere que esta galáxia tinha formado todas as suas estrelas (três vezes mais do que em nossa Via Láctea hoje) durante um rápido evento de explosão de estrelas que ocorreu relativamente logo após o Big Bang e 1,7 bilhões de anos na história do Universo, já tinha terminado.

Galáxia Foguete

Isso faz com que ela seja o que é conhecido como uma galáxia quiescente ou “vermelha e morta”, comuns no Universo hoje, mas ninguém esperava que existissem naquela época.

“Esta enorme galáxia se formou como um foguete em menos de 100 milhões de anos, logo no início da história cósmica”, explica Glazebrook. “Esta rápida vida e morte tão cedo no universo não é prevista por nossas modernas teorias de formação de galáxias”.

Os pesquisadores já haviam encontrado dicas dessas estranhas e precoces galáxias, mas esta é a primeira vez que as detectaram corretamente.

Para olhar tão atrás no tempo, os pesquisadores usaram os gigantes telescópios W M Keck, no Hawai. Eles estavam procurando emissões em comprimentos de onda próximos ao infravermelho, para dar-lhes informações sobre a presença de estrelas antigas e uma falta de formação de estrelas ativas em galáxias antigas.

Quando viram pela primeira vez a galáxia ZF-COSMOS-20115, disse Glazebrook, eles não achavam que pudesse ser real.

“Nós usamos o telescópio mais poderoso do mundo, mas ainda precisamos olhar para esta galáxia por mais de duas noites para revelar sua natureza notável”, disse uma das pesquisadoras, Vy Tran, da Texas A & M University, nos EUA.

Agora, são necessárias observações de seguimento usando telescópios de onda sub-milimétrica – algo que o James Webb Space Telescope, que está programado para ser lançado em 2018, será capaz de ajudar sem a interferência da atmosfera da Terra.

“Ondas sub-milimétricas são emitidas pela poeira quente que bloqueia outras luzes e nos dirão quando esses fogos de artifício explodiram e quão grande é o papel que eles desempenharam no desenvolvimento do universo primordial”, explica Corentin Schreiber, da Universidade de Leiden, na Holanda.

Até lá, a verdade sobre como esta gigante galáxia morta surgiu tão cedo na linha do tempo do nosso universo será um mistério, e você pode apostar que ele vai manter os astrofísicos acordados à noite nos próximos meses.

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