Uma equipa de 48 astrónomos de 14 países, liderada pela Universidade de Massachusetts Amherst, descobriu uma população de galáxias empoeiradas e formadoras de estrelas, nos confins do Universo, que se formaram apenas mil milhões de anos após o Big Bang, evento este que se pensa ter ocorrido há 13,8 mil milhões de anos.

As galáxias podem representar um instantâneo do ciclo de vida galáctico, ligando galáxias brilhantes ultradistantes recentemente descobertas, formadas há 13,3 mil milhões de anos, com galáxias "quiescentes", ou mortas, que deixaram de formar estrelas cerca de 2 mil milhões de anos após o Big Bang. A nova descoberta desafia os modelos atuais do universo, fazendo com que os resultados, publicados na revista The Astrophysical Journal Letters, sejam um passo em frente na revisão da história cósmica.

"A minha investigação envolve tentar identificar e compreender uma população de galáxias raras, poeirentas e formadoras de estrelas que só foram descobertas no final dos anos 90", diz Jorge Zavala, professor assistente de astronomia na UMass Amherst e principal autor do artigo científico.

Parte do que tem tornado estas galáxias tão difíceis de estudar é a poeira, que absorve a luz UV e visível, tornando-as essencialmente invisíveis para os telescópios que se baseiam nas partes UV e visível do espetro.

Mas com a invenção dos telescópios submilimétricos, que conseguem ver luz de comprimentos de onda mais longos, os astrónomos puderam de repente iluminar partes empoeiradas do Universo que anteriormente permaneciam escuras. À medida que a poeira absorve os raios UV e a luz visível, também cria calor - irradiando energia infravermelha visível para estes telescópios.

Zavala e os seus coautores basearam-se no telescópio ALMA (Atacama Large Millimeter/sub millimeter Array), no Chile, para identificar uma população de cerca de 400 galáxias brilhantes e poeirentas. Em seguida, utilizaram observações no infravermelho próximo feitas pelo Telescópio Espacial James Webb da NASA para identificar cerca de 70 galáxias poeirentas ténues candidatas a galáxias nos limites do nosso Universo, a maioria das quais nunca tinha sido vista antes. Voltando aos dados do ALMA e "empilhando" as observações, a equipa conseguiu confirmar que se tratam, de facto, de galáxias poeirentas formadas há quase 13 mil milhões de anos.

Embora o conhecimento técnico necessário para fazer esta descoberta seja em si mesmo digno de manchete, a verdadeira notícia é o que esta descoberta significa para a nossa compreensão da história do Universo.

"As galáxias poeirentas são galáxias massivas com grandes quantidades de metais e poeira cósmica", diz Zavala. "E estas galáxias são muito antigas, o que significa que as estrelas se estavam a formar no início do Universo, mais cedo do que os nossos modelos atuais preveem".

Além disso, parece que as galáxias que Zavala e a sua equipa encontraram estão relacionadas com dois outros conjuntos de galáxias raras e anómalas: as galáxias ultrabrilhantes, formadoras de estrelas, que se desenvolveram pouco depois do Big Bang (recentemente descobertas pelo Webb), e as galáxias "quiescentes", muito mais antigas e massivas, que essencialmente morreram e já não formam estrelas.

"É como se tivéssemos agora instantâneos do ciclo de vida destas galáxias raras", observa Zavala. "As ultrabrilhantes são galáxias jovens, as quiescentes estão na sua velhice e as que encontrámos são jovens adultas".

Embora seja necessária muito mais investigação para confirmar estas sugestões, se a hipótese de Zavala e da sua equipa estiver correta, significa que os nossos modelos astronómicos atuais da formação do Universo estão a falhar alguma coisa e que a formação estelar ocorreu mais cedo na evolução do Universo do que se pensava.

// Universidade de Massachusetts Amherst (comunicado de imprensa)
// Artigo científico (The Astrophysical Journal Letters)

Quer saber mais?

Formação e evolução galáctica:
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ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array):
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