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Uma pesquisa publicada este mês no periódico científico Monthly Notices of the Royal Astronomical Society revelou uma galáxia primitiva que era como uma “fábrica de estrelas” superaquecida apenas 800 milhões de anos após o Big Bang.
Batizada de Y1, ela produzia estrelas 180 vezes mais rápido que a Via Láctea. A descoberta de uma região tão extrema pode ajudar os astrônomos a entender como as galáxias cresceram tão rápido no início do Universo.
A equipe conseguiu identificar a verdadeira natureza de Y1 ao medir a temperatura da poeira cósmica superaquecida da galáxia. Usando o Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), no Chile, os pesquisadores analisaram a luz que viajou 13 bilhões de anos até a Terra. Esses dados permitiram revelar detalhes inéditos sobre a formação de estrelas em um período ainda pouco conhecido da história do cosmos.
“Estamos olhando para uma época em que o Universo produzia estrelas muito mais rapidamente do que hoje”, afirmou o líder do estudo, Tom Bakx, pesquisador da Universidade de Tecnologia de Chalmers, na Suécia. Em um comunicado, ele destacou que Y1 é a galáxia mais distante da qual se detectou diretamente a luz de poeira brilhante, indicando um tipo diferente de formação estelar.
Estudo das primeiras estrelas ajuda a compreender o Universo
Essa nova pesquisa integra esforços para compreender como surgiram as primeiras estrelas, chamadas de População III (POP III). Essas estrelas se formaram em condições muito distintas das que geram estrelas modernas, como o Sol, classificadas como População I (POP I). Entender essas diferenças ajuda a reconstruir a evolução inicial do Universo.
No Universo local, estrelas nascem em nuvens densas de gás e poeira, como as nebulosas de Órion e Carina. Elas brilham porque a luz de estrelas jovens ilumina o material ao redor, emitindo radiação visível e ondas mais longas no infravermelho e rádio. A galáxia Y1 apresenta um brilho intenso nessas mesmas faixas, mas em escala muito maior.
“Em certos comprimentos de onda, vemos nuvens de poeira ondulantes brilhando intensamente”, explicou Bakx. “Comparada a outras galáxias, Y1 se destaca imediatamente, mostrando que é realmente especial.” A sensibilidade das 66 antenas do ALMA instaladas no Deserto do Atacama permitiu medir a poeira da galáxia a cerca de -180 ºC.
Yoichi Tamura, da Universidade de Nagoya, no Japão, destacou que, apesar de fria para padrões terrestres, essa temperatura é muito alta para uma galáxia tão distante. Isso confirma que Y1 é uma fábrica de estrelas extrema, e sugere que galáxias assim podem ter sido comuns no início de tudo.
Apesar da intensa produção de estrelas, esse período provavelmente foi curto em termos cosmológicos. Bakx afirma que surtos de formação estelar como esse podem ter sido frequentes em galáxias primitivas, mas muitos permanecem invisíveis para os telescópios atuais.
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Antigo mistério cósmico pode estar prestes a ser desvendado
O estudo de Y1 também pode ajudar a esclarecer um antigo mistério sobre a poeira presente em galáxias muito jovens. Observações anteriores mostravam que essas galáxias pareciam ter mais poeira do que suas estrelas antigas seriam capazes de produzir. Os resultados recentes sugerem uma solução simples: quando a poeira é mais quente, ela brilha muito mais. Assim, uma quantidade pequena pode parecer, para os telescópios, tão brilhante quanto uma grande nuvem de poeira fria – criando a ilusão de excesso.
“As galáxias jovens parecem ter poeira demais para sua idade, mas o brilho intenso da poeira quente cria essa impressão”, disse Laura Sommovigo, do Flatiron Institute e Universidade Columbia, nos EUA. Esse efeito ajuda a entender discrepâncias observadas em galáxias do universo primitivo.
Mesmo com poucos elementos pesados e poeira limitada, essas galáxias compartilham características notáveis: calor e brilho intensos. A pesquisa abre caminho para novas observações de galáxias primordiais e fornece pistas sobre os mecanismos que moldaram o crescimento estelar nas primeiras eras cósmicas.
O próximo passo da equipe é usar a alta resolução do ALMA para estudar em detalhes a estrutura e o funcionamento da Y1. Descobrir mais “fábricas de estrelas” semelhantes ajudará os cientistas a mapear melhor a evolução das galáxias e compreender como o Universo jovem se transformou na estrutura que observamos hoje.
Com essa descoberta, Y1 se torna um exemplo crucial de como galáxias extremas contribuíram para a história cósmica. Estudos futuros podem revelar se a produção intensa de estrelas foi a regra ou exceção, iluminando um capítulo ainda pouco conhecido da formação estelar nos primeiros bilhões de anos após o Big Bang.
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