Telescópio James Webb registra galáxia morta mais antiga já encontrada

Analisando imagens do Webb, pesquisadores encontraram uma galáxia que parou de fabricar estrelas 13 bilhões de anos atrás, logo no início do Universo.

Por Leo Caparroz
7 mar 2024, 18h00

Identificação do Telescópio Espacial James Webb em meio a galáxias distantes. — (JADES Collaboration/Reprodução)

O telescópio espacial James Webb continua fazendo astrônomos repensarem suas percepções do Universo. Uma equipe de cientistas avistou uma galáxia morta da época em que o Universo ainda estava de fraldas: 13 bilhões de anos atrás. Sua análise foi divulgada em um estudo publicado no periódico Nature.

Galáxias estão constantemente gerando novas estrelas. Nuvens de gás e poeira vagam pelo cosmos e, eventualmente, se condensam com a ajuda da gravidade. A pressão nesses pontos mais densos aumenta tanto que os átomos de hidrogênio do gás acabam se fundindo, formando hélio em uma fusão nuclear quente e brilhante. Nasce uma estrela.

Se os gases de uma galáxia acabarem por algum motivo, ela fica sem combustível para gerar novas estrelas. A galáxia “morre”.

A descoberta dessa galáxia é uma surpresa para os pesquisadores. O início do Universo era bem caótico e com alta oferta de gases. Com várias nuvens colidindo, essa era a época ideal para formar uma estrela. Então é inesperado que uma galáxia tenha fechado a fábrica logo cedo.

Nomeada JADES-GS-z7-01-QU, a galáxia teve um surto produtivo curto. A formação de estrelas começou e parou rapidamente – durou entre 30 a 90 milhões de anos. Entre 10 e 20 milhões de anos antes de ser observada pelo James Webb, a formação parou repentinamente.

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Os astrônomos já observaram galáxias mortas no Universo primitivo, mas esta é a mais antiga já encontrada, superando a anterior em 500 milhões de anos. Além disso, ela também é relativamente pequena – sua massa é quase a mesma da Pequena Nuvem de Magalhães, uma galáxia anã perto da Via Láctea, que ainda está formando novas estrelas.

Morre uma galáxia

Uma galáxia pode parar de produzir estrelas por diversos motivos relacionados à falta de gases. Um buraco negro supermassivo (alô, Muse) pode tirar os gases de dentro da galáxia. Estrelas recém-formadas causam explosões de energia que também podem expulsar os gases – fenômeno chamado de “feedback de formação estelar”.

Se a galáxia também usar o gás disponível muito rapidamente, ela pode acabar com o estoque cedo demais. E se ele não for reposto a tempo pelas nuvens dos arredores, a galáxia passa fome.

“Não temos certeza se algum desses cenários pode explicar o que vimos agora com Webb”, disse o co-autor do estudo Roberto Maiolino em um comunicado. “Até agora, para compreender o universo primitivo, utilizámos modelos baseados no universo moderno. Mas agora que podemos ver muito mais atrás no tempo e observar que a formação estelar foi extinta tão rapidamente nesta galáxia, os modelos baseados no universo moderno podem precisar de ser revistos.”

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Cemitério do passado

A galáxia recém-descoberta está a bilhões de anos-luz de distância da Terra – um ano-luz é a distância que um feixe de luz percorre em um ano, que são 9,46 bilhões de quilômetros. Isso significa que demorou bilhões de anos para que a luz percorresse o caminho entre JADES-GS-z7-01-QU até o telescópio.

Portanto, o James Webb está vendo como ela era bilhões de anos atrás – a imagem é um registro do passado dessa galáxia. Existe a possibilidade de que ela tenha retomado a produção de estrelas nesse meio tempo, e que essa notícia não tenha chegado até nós.

“Estamos à procura de outras galáxias como essa no Universo primordial, o que nos ajudará a colocar algumas restrições sobre como e porquê as galáxias param de formar novas estrelas,” afirma Francesco D’Eugenio, co-autor do estudo. “Pode acontecer que as galáxias no início do Universo ‘morram’ e depois voltem à vida – precisaremos de mais observações para nos ajudar a descobrir isso.”