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O Telescópio Espacial James Webb (JWST), da NASA, acaba de encontrar uma galáxia que surgiu apenas 280 milhões de anos após o Big Bang – o que a torna a mais distante (e antiga) já observada.
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Essa descoberta revela um pedaço do Universo primitivo tão antigo que sua luz levou mais de 13 bilhões de anos para chegar até nós. Liderado pelo astrônomo Rohan Naidu, do Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT), o estudo foi aceito para publicação no periódico Open Journal of Astrophysics.
Em poucas palavras:
- O Telescópio Espacial James Webb identificou a galáxia MoM-z14, formada apenas 280 milhões de anos após o Big Bang;
- Com tecnologia superior aos telescópios anteriores, o Webb detecta galáxias mais antigas e brilhantes do que se imaginava;
- MoM-z14 tem composição incomum, rica em nitrogênio e formada por estrelas massivas, como previsto por modelos teóricos;
- A forma e a composição das galáxias antigas sugerem relações entre estrutura, química e evolução galáctica inicial;
- Estudá-las permite traçar conexões entre o nascimento das estrelas e a história da Via Láctea, como uma arqueologia cósmica.
Capacidade de detecção de galáxias do James Webb é única
Antes do JWST, telescópios como o Hubble e o Spitzer tinham limitações. O Hubble enxerga o infravermelho próximo, mas seu espelho de 2,4 metros permitiu observar apenas uma galáxia com cerca de 500 milhões de anos. O Spitzer, mais especializado em infravermelho, tinha um espelho ainda menor, de apenas 85 cm. Já o JWST, com espelho de 6,5 metros e tecnologia avançada, consegue captar luz de galáxias que surgiram bem antes disso.
Uma das metas principais do observatório é investigar como as galáxias se formaram e evoluíram. Logo após começar suas observações, ele encontrou uma quantidade inesperada de galáxias muito antigas e brilhantes. A maioria delas surgiu menos de 500 milhões de anos após o Big Bang, o que surpreendeu os cientistas.
MoM-z14 é uma dessas galáxias. Seu nome indica o alto “desvio para o vermelho” (z = 14,4), uma medida que revela o quão distante e antiga ela é. O estudo faz parte de uma pesquisa chamada Mirage, que visa confirmar galáxias muito antigas. O achado é surpreendente porque se esperava que galáxias assim fossem raríssimas nesse estágio tão inicial do Universo.
A análise detalhada da luz emitida por MoM-z14 trouxe descobertas sobre sua composição e estrutura. A maior parte da luz vem de estrelas, e não de um buraco negro no centro da galáxia, o que indica a presença de estrelas extremamente massivas e brilhantes. Esse cenário já havia sido previsto por modelos teóricos para o início do Universo.
Outro dado importante foi a composição química dessa galáxia. MoM-z14 apresenta mais nitrogênio do que carbono, o contrário do que observamos, por exemplo, no Sol. Essa proporção é semelhante à encontrada em antigos aglomerados estelares ligados à Via Láctea. Isso sugere que as estrelas dessa galáxia se formaram em condições parecidas às das estrelas mais velhas da nossa.
Os cientistas acreditam estar vendo, ao vivo, um tipo de formação estelar semelhante à que ocorreu nos aglomerados globulares que conhecemos hoje. Essa ligação entre o passado remoto e a Via Láctea moderna ajuda a entender como as galáxias evoluíram ao longo do tempo.
Gráfico mostra o brilho absoluto inferido das galáxias mais distantes confirmado espectroscopicamente, com o desvio para o vermelho mostrado no eixo x e o brilho / magnitude mostrado no eixo y. Os quadrados denotam galáxias cujas imagens infravermelhas são representadas no topo. GN-z11, a galáxia mais distante conhecida em 2022, é agora apenas a 14ª mais antiga. Crédito: Rohan P. Naidu et al. (2025) / NASA / JWST
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Descobertas do Webb trazem pistas valiosas sobre o início do Universo
As galáxias mais antigas detectadas pelo JWST mostram dois tipos principais de forma: algumas são pontuais, como pequenos pontos de luz, e outras são mais espalhadas. Essas diferenças de forma também parecem estar ligadas à composição química, o que pode revelar novos caminhos para entender a evolução galáctica.
MoM-z14 é um exemplo disso. Ela pode estar entre os objetos mais enriquecidos com nitrogênio já detectados em z > 10, ou seja, na era das primeiras galáxias. Os pesquisadores sugerem que galáxias mais compactas tendem a ter mais nitrogênio, enquanto as mais espalhadas têm menos. Isso indica uma possível relação entre o tamanho, a forma e a química dessas estruturas.
A capacidade do JWST de detectar essas galáxias está revelando pistas valiosas sobre os primeiros capítulos do Universo. Os dados indicam que muitas dessas galáxias podem ter se formado em ambientes densos e extremos, onde colisões estelares criaram objetos fora do comum, como estrelas supermassivas.
Segundo os autores, em um comunicado, essas descobertas podem ser comparadas à arqueologia, só que em escala cósmica. Estudando a luz de galáxias como a MoM-z14, os astrônomos conseguem traçar ligações entre as primeiras estrelas do Universo e as mais antigas ainda existentes na Via Láctea.
No futuro, o Telescópio Espacial Nancy Grace Roman, também da NASA, ainda em fase de desenvolvimento, deve encontrar centenas de galáxias parecidas. Um conjunto maior de dados poderá confirmar essas descobertas ou revelar ainda mais mistérios. Mas, por enquanto, o Webb segue na linha de frente da exploração do Universo profundo.
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