Estrelas “ocultas” tornam as primeiras galáxias muito mais massivas do que se pensava anteriormente

Astrónomos da Universidade de Leiden lideraram uma equipa internacional que descobriu que as galáxias mais massivas do Universo primitivo contêm muito mais estrelas pequenas do que se pensava anteriormente. Isto significa que estas galáxias primitivas eram provavelmente muito mais massivas do que tínhamos suposto.

A equipa fez a descoberta utilizando o Telescópio Espacial James Webb. Os investigadores estudaram nove galáxias massivas que já tinham ultrapassado o período principal de formação estelar. Ao combinar os espetros excecionalmente profundos do Webb com observações anteriores do VLT (Very Large Telescope), conseguiram determinar, pela primeira vez, quantas estrelas pequenas estas galáxias distantes contêm. Os resultados foram publicados na revista Nature Astronomy.

“Escondidas como casas entre arranha-céus”

Os astrónomos podem descobrir que tipos de estrelas uma galáxia contém ao estudar a sua luz. Dividem a luz num espetro, no qual diferenças subtis entre as cores revelam informações sobre os diferentes tipos de estrelas. As estrelas brilhantes e massivas destacam-se mais claramente nestes espetros, enquanto as estrelas pequenas, muito mais ténues, são difíceis de detetar.

“Se uma galáxia fosse uma cidade, as estrelas mais brilhantes seriam os arranha-céus que se avistam imediatamente ao longe”, afirma a primeira autora, Chloe Cheng, que concluiu o seu doutoramento em junho com uma investigação que incluiu este estudo. “Os nossos modelos mostram que, por trás das estrelas mais brilhantes, existe uma população muito maior de estrelas pequenas, como casas entre arranha-céus. Isto significa que a galáxia, no seu conjunto, é muito mais massiva do que as estimativas anteriores sugeriam”.

Mais estrelas pequenas em galáxias massivas

Até agora, os astrónomos partiam do princípio de que a proporção entre o nascimento de estrelas pequenas e grandes era aproximadamente a mesma em todo o Universo. Os novos resultados, no entanto, mostram que as galáxias mais massivas do Universo primitivo contêm uma proporção muito maior de estrelas pequenas do que as galáxias menos massivas, como a nossa própria Via Láctea. Numa das galáxias estudadas, a diferença é particularmente grande. Esta galáxia formou-se provavelmente menos de 1,5 mil milhões de anos após o Big Bang e pode ser quatro vezes mais massiva do que pensávamos anteriormente.

“Medições como estas simplesmente não eram possíveis até há pouco tempo”, afirma a coautora Martje Slob. “Precisávamos não só de um telescópio capaz de captar luz suficiente, mas também de espetros de qualidade excecionalmente elevada e de novas técnicas de análise. Só assim conseguimos distinguir de forma fiável as características subtis das estrelas pequenas da luz de estrelas muito mais brilhantes”.

Galáxias surpreendentemente massivas

A descoberta tem implicações importantes para a nossa compreensão do Universo jovem. Desde o lançamento do Webb, os astrónomos descobriram galáxias surpreendentemente massivas que já existiam pouco depois do Big Bang. Os novos resultados sugerem que estas galáxias eram provavelmente ainda mais massivas do que se pensava anteriormente. Os modelos de formação de galáxias têm agora de explicar como é que um número tão enorme de estrelas se pode ter formado tão cedo na história do Universo.

Mais massa, mais planetas?

“Este resultado mostra que há muito mais massa do que pensávamos escondida nas estrelas pequenas”, afirma a professora Mariska Kriek, que liderou o estudo. “Isto tem implicações em muitas áreas da astronomia. As estrelas pequenas têm frequentemente planetas a orbitar à sua volta, pelo que, se houvesse muito mais estrelas pequenas no Universo primitivo do que pensávamos, também poderia ter havido mais planetas”.

Os investigadores planeiam aplicar o seu método a galáxias ainda mais antigas nos próximos anos. Ao fazê-lo, esperam aproximar-se do período em que se formaram as primeiras gerações de estrelas e galáxias.

// Universidade de Leiden (comunicado de imprensa)
// Artigo científico (Nature Astronomy)
// Artigo científico (arXiv)

Saiba mais:

JWST (Telescópio Espacial James Webb):
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VLT (Very Large Telescope):
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