Nascimento das primeiras galáxias do universo observadas pela primeira vez

Gás que se acumula e se acumula em uma minigaláxia em processo de construção. Embora seja assim que as galáxias são formadas de acordo com teorias e simulações de computador, isso nunca foi realmente testemunhado. Crédito:NASA

Utilizando o Telescópio Espacial James Webb, investigadores da Universidade de Copenhaga tornaram-se os primeiros a observar a formação de três das primeiras galáxias do Universo, há mais de 13 mil milhões de anos. A descoberta sensacional contribui com um conhecimento importante sobre o universo e agora está publicada na Science .

Pela primeira vez na história da astronomia, investigadores do Instituto Niels Bohr testemunharam o nascimento de três das primeiras galáxias do Universo, algures entre 13,3 e 13,4 mil milhões de anos atrás.

A descoberta foi feita usando o Telescópio Espacial James Webb, que trouxe estas primeiras “observações ao vivo” de galáxias em formação aqui na Terra.

Através do telescópio, os pesquisadores conseguiram ver sinais de grandes quantidades de gás que se acumulam e se acumulam em uma minigaláxia em processo de construção. Embora seja assim que as galáxias são formadas de acordo com teorias e simulações de computador, isso nunca foi realmente testemunhado.

"Poderíamos dizer que estas são as primeiras imagens 'diretas' da formação de galáxias que já vimos. Enquanto o James Webb já nos mostrou galáxias primitivas em estágios posteriores de evolução, aqui testemunhamos o seu nascimento e, portanto, o construção dos primeiros sistemas estelares do universo", diz o professor assistente Kasper Elm Heintz, do Instituto Niels Bohr, que liderou o novo estudo.

Galáxias nascidas logo após o Big Bang

Os investigadores estimam que o nascimento das três galáxias ocorreu cerca de 400-600 milhões de anos após o Big Bang, a explosão que deu início a tudo. Embora pareça muito tempo, corresponde à formação de galáxias durante os primeiros 3-4% da vida total de 13,8 mil milhões de anos do Universo.

Pouco depois do Big Bang, o Universo era um enorme gás opaco de átomos de hidrogénio – ao contrário de hoje, onde o céu noturno é salpicado por um manto de estrelas bem definidas.

"Durante algumas centenas de milhões de anos após o Big Bang, as primeiras estrelas formaram-se, antes que as estrelas e o gás começassem a coalescer em galáxias. Este é o processo que vemos o início nas nossas observações," explica o Professor Associado Darach Watson.

O nascimento das galáxias ocorreu num momento da história do universo conhecido como a Época da Reionização, quando a energia e a luz de algumas das primeiras galáxias romperam as névoas de gás hidrogênio.

Foram precisamente essas grandes quantidades de gás hidrogênio que os pesquisadores capturaram usando a visão infravermelha do Telescópio Espacial James Webb. Esta é a medição mais distante do gás hidrogênio frio e neutro, que é o alicerce das estrelas e galáxias, descoberto por pesquisadores científicos até o momento.

Aumenta a compreensão de nossas origens

O estudo foi conduzido por Kasper Elm Heintz, em estreita colaboração com - entre outros - os colegas pesquisadores Darach Watson, Gabriel Brammer e Ph.D. a estudante Simone Vejlgaard, do Cosmic Dawn Center do Instituto Niels Bohr da Universidade de Copenhague - um centro cujo objetivo declarado é investigar e compreender o surgimento do universo. Este último resultado os deixa muito mais perto de fazer exatamente isso.

A equipa de investigação já solicitou mais tempo de observação com o Telescópio Espacial James Webb, na esperança de expandir o seu novo resultado e aprender mais sobre a época mais antiga da formação de galáxias.

"Por enquanto, trata-se de mapear as nossas novas observações de galáxias em formação com ainda mais detalhes do que antes. Ao mesmo tempo, estamos constantemente a tentar ultrapassar o limite da distância que podemos ver no Universo. Então, talvez possamos chegaremos ainda mais longe", diz Vejlgaard.

Segundo o pesquisador, o novo conhecimento contribui para responder uma das questões mais básicas da humanidade.

“Uma das questões mais fundamentais que nós, humanos, sempre fizemos é 'De onde viemos?' Aqui, reunimos um pouco mais da resposta, esclarecendo o momento em que algumas das primeiras estruturas do universo foram criadas. É um processo que investigaremos mais detalhadamente, até que, esperançosamente, possamos encaixar ainda mais peças. juntos o quebra-cabeça", conclui o professor associado Brammer.

O estudo foi conduzido pelos pesquisadores Kasper E. Heintz, Darach Watson, Gabriel Brammer, Simone Vejlgaard, Anne Hutter, Victoria B. Strait, Jorryt Matthee, Pascal A. Oesch, Pall Jakobsson, Nial R. Tanvir, Peter Laursen, Rohan P. Naidu, Charlotte A. Mason, Meghana Killi, Intae Jung, Tiger Yu-Yang Hsiao, Abdurro'uf, Dan Coe, Pablo Arrabal Haro, Steven L. Finkelstein e Sune Toft.

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