Naquela época, Baby Galaxies. Em seguida, um Super-Mega Cluster Galáctico?

Como olheiros de basquete descobrindo um adolescente superalto e ágil, os astrônomos usando o Telescópio Espacial James Webb relataram recentemente que identificaram um pequeno e cativante grupo de galáxias bebês perto do início dos tempos. Essas galáxias, dizem os cientistas, podem se transformar em um dos maiores conglomerados de massa do universo, um vasto aglomerado de milhares de galáxias e trilhões de estrelas.

As sete galáxias que eles identificaram datam de 13 bilhões de anos atrás, apenas 650 milhões de anos após o Big Bang.

“Este poderia realmente ter sido o sistema mais massivo de todo o universo na época”, disse Takahiro Morishita, astrônomo do Centro de Análise e Processamento de Infravermelho do Instituto de Tecnologia da Califórnia. Ele descreveu o proto-aglomerado como a entidade mais distante e, portanto, a mais antiga já observada. Dr. Morishita foi o principal autor de um relatório sobre a descoberta, que foi publicado na segunda-feira no The Astrophysical Journal Letters.

O relatório dos cientistas é resultado de um esforço maior conhecido como Grism Lens-Amplified Survey from Space, organizado por Tommaso Treu, astrônomo da Universidade da Califórnia, em Los Angeles, para colher os primeiros resultados científicos do telescópio Webb.

O telescópio foi lançado em órbita ao redor do sol no dia de Natal de 2021. Com seus detectores infravermelhos e um espelho primário em expansão de 21 pés de largura, é ideal para investigar os primeiros anos do universo. À medida que o universo se expande, as galáxias que estão tão distantes no espaço e no tempo estão se afastando da Terra tão rápido que a maior parte de sua luz visível e as informações sobre elas foram esticadas em comprimentos de onda infravermelhos invisíveis, como sirenes que se afastam diminuindo de tom.

Em seu primeiro ano, o Webb já recuperou uma abundância de galáxias brilhantes e grandes buracos negros que se formaram apenas algumas centenas de milhões de anos após o Big Bang.

As últimas galáxias infantis foram detectadas ao longo dos anos pelo Telescópio Espacial Hubble como pontos vermelhos de luz, visíveis a uma distância tão grande apenas porque foram ampliadas pela gravidade do Aglomerado de Pandora, um aglomerado intermediário de galáxias na constelação. Escultor.

Medições espectroscópicas com o telescópio Webb confirmaram que os sete pontos eram galáxias e estavam todos igualmente distantes da Terra. Eles ocupam uma região do espaço de 400.000 anos-luz de diâmetro, ou cerca de um sexto da distância daqui até a prima mais próxima da Via Láctea, a grande galáxia espiral Andrômeda.

“Então, nossos esforços de acompanhar o proto-aglomerado potencial anteriormente conhecido finalmente valeram a pena depois de quase 10 anos!” Dr. Morishita escreveu.

De acordo com cálculos baseados em modelos predominantes do universo, a gravidade acabará atraindo essas galáxias em um aglomerado maciço contendo pelo menos um trilhão de estrelas. “Podemos ver essas galáxias distantes como pequenas gotas de água em diferentes rios, e podemos ver que eventualmente todas elas se tornarão parte de um grande e poderoso rio”, disse Benedetta Vulcani, do Instituto Nacional de Astrofísica da Itália e membro do o grupo de pesquisa.

Os dados espectroscópicos também permitiram ao Dr. Morishita e seus colegas determinar que as estrelas que povoavam algumas dessas galáxias embrionárias eram surpreendentemente maduras, contendo quantidades consideráveis ​​de elementos como oxigênio e ferro, que teriam sido forjados nas fornalhas nucleares de gerações. de estrelas anteriores. Outras entre as galáxias infantis eram mais primitivas. Em teoria, as primeiras estrelas do universo seriam compostas de hidrogênio puro e hélio, os primeiros elementos a surgir do Big Bang.

Algumas dessas galáxias estavam gerando estrelas a um ritmo prodigioso, mais de 10 vezes mais rápido que a Via Láctea, que é 10 a 100 vezes maior. Outros no grupo jovem mal geravam uma estrela por ano, “o que é uma diversidade interessante em um grupo de galáxias nesta época inicial”, disse o Dr. Morishita.

Tudo isso aumenta a suspeita entre alguns cosmólogos de que o universo primitivo estava produzindo estrelas, galáxias e buracos negros muito mais rápido do que a teoria padrão prevê. Em um e-mail, o Dr. Morishita disse que ainda não havia nenhuma “crise” na cosmologia.

“A explicação mais fácil”, escreveu ele, “é que nossa compreensão anterior da formação estelar e da produção de poeira no início do universo, que são fenômenos complexos, era incompleta”.