Astrônomos detectam oxigênio na galáxia mais distante já observada

A galáxia JADES-GS-z14-0, a mais distante já conhecida, surpreendeu os astrônomos com a detecção de oxigênio e elementos pesados, indicando que as estrelas se formaram mais rapidamente do que se pensava nos primórdios do universo. Localizada a impressionantes 13,4 bilhões de anos-luz da Terra, essa galáxia foi identificada pelo Telescópio Espacial James Webb, que começou suas operações em 2022.

A luz da JADES-GS-z14-0 levou 13,4 bilhões de anos para alcançar nosso planeta, permitindo que os cientistas vissem o universo em sua infância, quando tinha apenas 300 milhões de anos, ou 2% de sua idade atual. Essa descoberta lança novas luzes sobre o que se acreditava ser a evolução das galáxias no início do cosmos.

Desde sua ativação, o telescópio Webb revelou que as galáxias do universo jovem eram mais brilhantes e numerosas do que se imaginava. Isso levanta questões sobre a compreensão atual da formação de galáxias e sugere que algo significativo pode estar faltando nas teorias existentes.

Para aprofundar essa pesquisa, duas equipes internacionais, uma liderada por astrônomos holandeses e outra por italianos, utilizaram o radiotelescópio ALMA, localizado no deserto de Atacama, no Chile, para investigar a JADES-GS-z14-0. Através dessas observações, foram encontrados vestígios de oxigênio, confirmando indícios previamente detectados pelo telescópio Webb.

Durante o período conhecido como “aurora cósmica”, acreditava-se que as galáxias eram compostas apenas por estrelas jovens, predominantemente formadas por elementos leves como hidrogênio e hélio. Contudo, os novos estudos revelaram que a JADES-GS-z14-0 contém cerca de dez vezes mais elementos pesados do que o esperado, desafiando a noção de que esses elementos só surgiriam em estágios mais avançados da evolução galáctica.

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“É como encontrar um adolescente onde se esperam apenas bebês”, afirmou Sander Schouws, doutorando no Observatório de Leiden e autor principal de um dos estudos a ser publicado no periódico The Astrophysical Journal. “Os resultados mostram que a galáxia se formou muito rapidamente e está amadurecendo em um ritmo acelerado, contribuindo para uma crescente evidência de que a formação de galáxias ocorre muito mais rapidamente do que se pensava”, completou.

Stefano Carniani, professor assistente da Escola Normal Superior de Pisa e autor do segundo estudo, expressou sua surpresa com os resultados. Ele destacou que a presença de oxigênio em uma galáxia tão jovem levanta questões sobre o momento e a forma como as galáxias se formaram.

Os pesquisadores acreditam que a JADES-GS-z14-0 pode estar repleta de estrelas massivas, cujas explosões geram elementos pesados, como oxigênio, que se dispersam pela galáxia. Essa descoberta sugere que as primeiras galáxias podem ter se formado de maneira mais eficiente do que o previsto, influenciando a luminosidade geral da galáxia.

A combinação das observações do Telescópio Webb e do ALMA permite um estudo mais detalhado da formação e evolução das primeiras galáxias. “Fiquei realmente surpreso com essa clara detecção de oxigênio na JADES-GS-z14-0”, disse Gergö Popping, astrônomo do Observatório Europeu do Sul, que não participou dos estudos, mas comentou sobre a importância da descoberta.

Embora o Webb possa identificar galáxias extremamente distantes, o ALMA é capaz de examinar o gás e a poeira dentro delas, detectando a luz infravermelha que emitem. Esse tipo de análise é crucial para entender os mistérios da aurora cósmica e o que ocorreu logo após o início do universo.

Os autores dos estudos acreditam que as galáxias iniciais podem ter formado estrelas em maior escala do que se pensava, o que também pode afetar a luminosidade geral da galáxia. Mais observações serão necessárias para determinar se a JADES-GS-z14-0 é uma exceção ou se existem outras galáxias semelhantes no universo primitivo.