A luz dessa galáxia, observada pela primeira vez em julho de 2022 pelo Telescópio Espacial James Webb, viajou mais de 13,5 bilhões de anos para chegar até a Terra. Esse longo tempo aponta que essa é a galáxia mais antiga e distante encontrada pela humanidade.
Chamada GHZ2/GLASS-z12, ela foi vista em uma das primeiras imagens feitas pelo JWST. Um artigo de novembro de 2022 estimou que o conglomerado se originou cerca de 350 milhões de anos depois do Big Bang. No entanto, pesquisadores do Observatório Astronômico Nacional do Japão, resolveram ir mais a fundo nas observações.
As primeiras imagens do Telescópio Espacial James Webb revelaram tantas galáxias primitivas que sentimos que tínhamos que testar seus resultados usando o melhor observatório da Terra
Tom Bakx, da Universidade de Nagoya, em resposta à Science Alert
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Emissões de rádio do oxigênio
Para confirmar a idade, os astrônomos recorreram ao radiotelescópio Atacama Large Millimeter/submillimeter Array ( ALMA ). Eles buscaram por assinaturas de emissões de rádio que correspondem ao oxigênio.
O oxigênio se forma relativamente rápido no meio intergaláctico, e quando a luz se encontra com ele, uma frequência de ondas muito específica é emitida. A partir disso, pode-se entender melhor a idade que as galáxias possuem.
Após apontarem o Alma em direção à GHZ2/GLASS-z12, os astrônomos estimaram com uma boa precisão que a galáxia se formou 367 milhões de anos após o Big Bang, 17 milhões a mais do que o estimado anteriormente.
As 66 antenas de rádio de 12 metros de diâmetro que compõem o ALMA detectaram ondas de rádio associadas ao oxigênio em uma posição próxima à galáxias e após análises e testes estatísticos, os astrónomo confirmaram que ele estava relacionado a GHZ2/GLASS-z12.
Os cientistas ficaram um pouco preocupados com a variação da localização entre a galáxia vista pelo James Webb e as emissões de oxigênio detectadas pelo ALMA. No entanto, foram realizados “testes detalhados nas observações para confirmar que esta é realmente uma detecção robusta e é muito difícil de explicar por meio de qualquer outra interpretação”, aponta Bakx.
Os astrônomos acreditam que a diferença localização entre as emissões de oxigênio e a galáxia podem ter ocorrido por causa de explosões ou interações violentas. Elas teriam expulsado grande parte do gás para fora da GHZ2/GLASS-z12, no meio intergaláctico.
Formação de elementos pesados na galáxia
A partir da observação da galáxia, os astrônomos puderam observar que a GHZ2/GLASS-z12 se formou muito rápida, devido à presença abundante de elementos mais pesados que o hélio e hidrogênio.
Originalmente o universo era composto majoritariamente por hidrogênio. A partir das primeiras formações de estrelas elementos mais pesados foram surgindo, a partir da colisão de átomos em seus núcleos super quentes e densos.
No entanto esse elemento estavam presos dentro das estrelas e só foram liberados para o universo após morreram e formarem supernovas. Assim, a presença de oxigênio tão cedo no universo pode trazer pistas das primeiras estrelas a surgir.
Essas observações profundas do ALMA fornecem evidências robustas da existência de galáxias nas primeiras centenas de milhões de anos após o Big Bang e confirmam os resultados surpreendentes das observações do Webb
Jorge Zavala, do Observatório Astronômico Nacional do Japão
Os astrônomos acreditam que a combinação das imagens infravermelhas do James Webb combinadas com o radiotelescópio ALMA podem aproximar a humanidade cada vez do surgimento do universo.
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