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James Webb mostra como galáxias criaram estrelas no universo primitivo

O James Webb ajudou cientistas a descobrirem que, há 12 bilhões de anos, galáxias tiveram explosões de formação estelar graças às interações com suas vizinhas

7 nov 2023 - 11h37
(atualizado às 15h22)
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Com a ajuda do telescópio James Webb, os astrônomos observaram algumas galáxias jovens no universo primitivo. Com isso, descobriram detalhes importantes para compreender a formação estelar nesses objetos, em especial a estranha taxa de formação de estrelas 2 bilhões de anos após o Big Bang.

Foto: NASA/STScI / Canaltech

Os autores da pesquisa usaram dados do programa JWST Advanced Deep Extragalactic Survey (JADES), que tem como objetivo coletar imagens das primeiras galáxias do universo em infravermelho e espectroscopia multiobjeto. Ao detectar as galáxias mais distantes da Terra, o telescópio funciona como uma máquina do tempo.

Isso é possível porque a luz de um objeto a 10 bilhões de anos-luz de distância, por exemplo, levou 10 bilhões de anos para chegar a nós. Em outras palavras, ao observar esses objetos, estamos olhando para como eles eram na época correspondente à distância em anos-luz.

No caso da nova pesquisa, os autores observaram galáxias 12 bilhões de anos-luz atrás, ou seja, quando o universo tinha apenas 1,8 bilhão de anos, aproximadamente. Os dados revelaram que, naquela época, as estrelas iluminavam enormes nuvens de gás que, por sua vez, se tornavam tão brilhantes que ofuscavam a própria luz das estrelas.

O problema é que isso impediria a explosão de formação estelar na taxa observada, já que o gás deve estar frio para colapsar sob sua própria gravidade e formar novas estrelas. Segundo o estudo, isso não aconteceu porque cada uma dessas galáxias tinha pelo menos uma galáxia vizinha para interagir e auxiliar na perda de calor.

As mesmas galáxias distantes observadas pelo Webb e Hubble. A comparação mostra a riqueza de detalhes no infravermelho do James Webb (Imagem: Reprodução/James Webb/Hubble)
As mesmas galáxias distantes observadas pelo Webb e Hubble. A comparação mostra a riqueza de detalhes no infravermelho do James Webb (Imagem: Reprodução/James Webb/Hubble)
Foto: Canaltech

Dr. Anshu Gupta, da Universidade Curtin do Centro Internacional de Pesquisa em Radioastronomia (ICRAR) e autor principal do trabalho, explicou que "a interação entre essas galáxias causaria o resfriamento do gás e desencadearia um intenso episódio de formação estelar, resultando em uma característica de emissão extrema".

Além disso, a equipe do estudo também encontrou semelhanças nas linhas de emissão (linhas do espectro de luz emitida pelas galáxias, obtidas pelos espectrógrafos dos telescópios) entre essas galáxias do universo primitivo e as galáxias que se formaram mais recentemente e são mais fáceis de observar. Para o segundo autor do estudo, "Isto significa que agora temos mais formas de responder a questões sobre o universo primordial".

Programa JADES

O JADES é uma iniciativa que conduz a coleta de imagens infravermelhas profundas e espectroscopia multiobjeto (técnica usada em aglomerados, por exemplo) com o James Webb em dois campos profundos, que são conhecidos como Hubble Deep Field e Hubble Ultra Deep Field.

JADES é o maior programa do Ciclo 1 do Webb e foi realizado pela própria equipe de desenvolvimento dos instrumentos Near-Infrared Camera (NIRCam) e Near-Infrared Spectrograph (NIRSpec), do telescópio.

Fonte: ICRAR

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