A visão em infravermelho do Telescópio Espacial James Webb (JWST), da NASA, tem trazido algumas surpresas para os astrônomos na observação do Universo primitivo. Entre elas, está a galáxia JADES-GS-z13-1-LA, localizada a 33 bilhões de anos-luz da Terra.
Com um desvio para o vermelho de 13, essa galáxia é vista como era 330 milhões de anos após o Big Bang, o que por si só já a torna uma descoberta intrigante.
No entanto, o que realmente chamou a atenção dos pesquisadores foi a presença de um pico na Lyman-alfa, uma linha de emissão de hidrogênio. Embora a presença de hidrogênio não seja surpreendente, a emissão dessa linha tão cedo no Universo levanta questões, já que não era esperado.
Descoberta é “selvagem”, diz autor do estudo
Em uma publicação no X (antigo Twitter), o astrônomo Kevin Hainline, autor do artigo que descreve o estudo (disponível no repositório online arXiv e ainda não revisado por pares), destacou a relevância dessa descoberta, classificando-a como “selvagem”.
Ele explica que essa linha de emissão de hidrogênio é comum em galáxias próximas, mas, conforme observamos o Universo mais distante e mais antigo, a radiação ultravioleta torna-se cada vez mais obscurecida.
Isso acontece porque o Universo primitivo era opaco à radiação ultravioleta, e só se tornou translúcido cerca de um bilhão de anos após o Big Bang, quando estrelas e quasares começaram a reionizar o hidrogênio.
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Universo primitivo era envolto em névoa densa de hidrogênio
Durante o que os astrônomos chamam de “idade das trevas“, o Universo estava envolto por uma densa névoa de hidrogênio, que foi gradualmente se dissipando com a formação das primeiras estrelas e galáxias.
Esse processo de reionização teria sido concluído cerca de 12,7 bilhões de anos atrás, correspondente a um desvio para o vermelho de 6. Assim, a observação dessa linha de emissão no desvio para o vermelho de 13 é completamente inesperada, uma vez que a luz ultravioleta deveria ser obscurecida pelo hidrogênio presente no Universo naquela época.
Até o momento, não há uma explicação para essa anomalia. Alguns astrofísicos sugerem que a Dinâmica Newtoniana Modificada (MOND) poderia explicar uma reionização mais precoce, mas isso é meramente especulativo.
A equipe de Hainline também considera a possibilidade de um buraco negro supermassivo em fase de acreção, cuja emissão de radiação ionizaria o gás hidrogênio ao seu redor, criando a linha de Lyman-alfa observada. Novas observações serão necessárias para desvendar esse mistério.
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