As primeiras galáxias do Universo eram menos caóticas e desenvolveram-se muito mais rapidamente do que se pensava anteriormente, de acordo com uma nova investigação que remonta a mais de dez mil milhões de anos no tempo. Uma equipa internacional de astrónomos liderada pela Universidade de Durham, no Reino Unido, utilizou o Telescópio Espacial James Webb (JWST) para encontrar evidências de formação de barras quando o Universo tinha apenas alguns milhares de milhões de anos de idade.



Esta última pesquisa foi publicada na revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society .

Barras são faixas alongadas de estrelas encontradas em galáxias de disco ou espirais como a nossa Via Láctea. À medida que as barras se desenvolvem, elas regulam a formação de estrelas dentro de uma galáxia, empurrando o gás para a região central da galáxia, e a sua presença diz aos cientistas que as galáxias entraram numa fase consolidada e madura.

Estudos anteriores realizados com o Telescópio Espacial Hubble conseguiram detectar galáxias com formação de barras até oito ou nove mil milhões de anos atrás. Mas o aumento da sensibilidade e da faixa de comprimento de onda oferecida pelo JWST significa que os pesquisadores foram capazes de ver o fenômeno acontecendo ainda mais atrás no tempo. Isto significa que os cientistas poderão ter de repensar as suas teorias sobre a evolução das galáxias nas fases iniciais da formação do Universo.

A autora principal Zoe Le Conte, Ph.D. pesquisador do Centro de Astronomia Extragaláctica, Departamento de Física da Universidade de Durham, disse:"As galáxias no universo primitivo estão amadurecendo muito mais rápido do que pensávamos. Isto é uma verdadeira surpresa porque você esperaria que o universo nesse estágio fosse muito turbulento com muitas colisões entre galáxias e muito gás que ainda não se transformou em estrelas.

“No entanto, graças ao Telescópio Espacial James Webb, estamos a ver muitas destas barras muito antes na vida do Universo, o que significa que as galáxias estavam numa fase mais estável da sua evolução do que se pensava anteriormente. nossos pontos de vista sobre a evolução inicial da galáxia."

Os investigadores usaram o JWST para procurar a formação de barras nas galáxias, tal como teriam sido observadas entre oito e 11,5 mil milhões de anos atrás. O próprio universo tem 13,7 bilhões de anos.

Dos 368 discos de galáxias observados, os investigadores observaram que quase 20% tinham barras – o dobro do que o observado pelo Hubble.

O co-autor, Dr. a evolução vem acontecendo há muito mais tempo do que se pensava. O fato de haver muito mais bares é o que é muito emocionante.

"As simulações do universo agora precisam ser examinadas para ver se obtemos os mesmos resultados que as observações que fizemos com James Webb. Temos que pensar fora do que pensávamos que sabíamos."

À medida que os investigadores olharam para trás no tempo, conseguiram ver cada vez menos galáxias com formação de barras.

Eles dizem que isso pode acontecer porque as galáxias em um estágio ainda anterior do universo podem não estar tão bem formadas. Atualmente também não há como ver barras de estrelas mais curtas, que são menos fáceis de detectar, mesmo com o aumento do poder telescópico oferecido pelo JWST.

Os investigadores dizem que agora querem investigar ainda mais galáxias no Universo primitivo para ver se também formaram barras. Eles esperam eventualmente olhar para trás no tempo – 12,2 mil milhões de anos – para observar o crescimento das barras ao longo do tempo e quais os mecanismos que estão por detrás deste crescimento.

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O JWST substitui o Telescópio Espacial Hubble e é o maior e mais poderoso telescópio espacial já construído.

O Centro de Astronomia Extragaláctica da Universidade de Durham esteve envolvido no desenvolvimento científico do telescópio, incluindo o Instrumento de Infravermelho Médio (MIRI), que é usado para sondar galáxias e buracos negros. O Centro de Instrumentação Avançada de Durham também fez algumas das ópticas para o instrumento de Unidade de Campo Integral do Espectrógrafo de Infravermelho Próximo (NIRSpec) do JWST.

O último estudo também incluiu cientistas do Instituto de Cosmologia Computacional da Universidade de Durham, Universidade de Victoria, Canadá; Jodrell Bank Centre for Astrophysics — Universidade de Manchester, Reino Unido; o Observatório Europeu do Sul; o Departamento de Astronomia e Ciências Atmosféricas, Universidade Nacional Kyungpook, República da Coreia; o Instituto Max Planck de Astronomia, Alemanha; Universidade Aix de Marselha, França.

Mais informações: Zoe Le Conte et al, Uma investigação do JWST sobre a fração de barras em redshifts 1 Avisos mensais da Royal Astronomical Society (2024). DOI:10.1093/mnras/stae921. No arXiv :DOI:10.48550/arxiv.2309.10038
Informações do diário: Avisos mensais da Royal Astronomical Society , arXiv

Fornecido pela Durham University