Cientistas, utilizando o Telescópio Espacial James Webb, descobriram uma galáxia antiga e distante que fornece pistas sobre um período de transição crucial, o qual teria permitido que o universo primitivo emergisse de sua "idade das trevas" mais cedo do que se pensava anteriormente.
Segundo os pesquisadores, o telescópio – que observa o passado perscrutando as profundezas do universo – detectou uma galáxia chamada JADES-GS-z13-1, aproximadamente 330 milhões de anos após o Big Bang, que ocorreu há cerca de 13,8 bilhões de anos. Para efeito de comparação, a Terra tem cerca de 4,5 bilhões de anos.
Acredita-se que o universo tenha sofrido uma rápida expansão em uma fração de segundo após o Big Bang. Uma vez suficientemente resfriado, passou por uma fase conhecida como a era das trevas cósmicas, durante a qual foi envolto por uma densa névoa de hidrogênio neutro. Isso foi seguido pela época da reionização, quando a luz começou a penetrar essa névoa. O telescópio Webb encontrou evidências de que a galáxia JADES-GS-z13-1 já atingiu essa fase.
Joris Witstok, astrofísico da Centro para a Origem do Universo da Universidade de Copenhague e do Instituto Niels Bohr, declararam:
« O telescópio Webb confirmou que JADES-GS-z13-1 é uma das galáxias mais distantes conhecidas até hoje. »
Principal coautor do estudo publicado no periódico NaturezaWitstok acrescenta:
« Ao contrário de outras galáxias distantes, esta apresenta uma assinatura muito clara de uma poderosa fonte de radiação ultravioleta de alta energia, indicando que iniciou o processo de reionização muito antes do esperado. »
Um enigma que permanece sem solução.
O período em que se formaram as primeiras estrelas, buracos negros e galáxias é chamado de alvorecer cósmico. Durante essa fase, os raios ultravioleta emitidos alteraram a composição química do hidrogênio neutro, iniciando um processo de reionização que permitiu que a luz fluísse livremente, iluminando o universo.
Kevin Hainline, astrofísico do Observatório Stewart da Universidade do Arizona e coautor do estudo, explica:
« Após o Big Bang, o universo era uma mistura de gases hidrogênio e hélio, além de matéria escura, que gradualmente esfriou. O universo então tornou-se completamente opaco aos raios ultravioleta. O hidrogênio flutuava em estado neutro, com cada átomo ligado a um elétron. »
Ele acrescenta:
« Quando as primeiras estrelas e galáxias se formaram a partir desse gás, os raios ultravioleta emitidos por estrelas jovens e buracos negros massivos em crescimento começaram a ionizar o hidrogênio. "Por centenas de milhões de anos, o universo passou da escuridão para a luz."»
Os pesquisadores indicam que a luz detectada pelo Webb pode ter origem na intensa formação de estrelas no núcleo da galáxia, na presença de um buraco negro supermassivo em crescimento ou até mesmo em uma combinação de ambos.
A galáxia JADES-GS-z13-1 tem cerca de 230 anos-luz de diâmetro – centenas de vezes menor que a Via Láctea. (Um ano-luz equivale a 9,5 trilhões de quilômetros.)
Lançado pela NASA em 2022 e em operação desde 2023, o telescópio James Webb permite uma compreensão mais profunda do universo primitivo.
Até o momento, apenas quatro galáxias mais antigas foram observadas, incluindo aquela que atualmente detém o recorde, observada 294 milhões de anos após o Big Bang – sem nenhuma evidência de reionização.
A descoberta surpreendente de sinais de reionização em JADES-GS-z13-1, na forma de uma bolha de hidrogênio ionizado, deixou os cientistas perplexos, pois anteriormente acreditava-se que esse fenômeno havia começado muito mais tarde.
