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Uma equipa científica internacional, incluindo investigadores do IAC (Instituto de Astrofísica de Canarias) e da ULL (Universidade de La Laguna), encontrou uma galáxia espiral barrada análoga à Via Láctea no início do Universo, quando este tinha apenas 15% da sua idade actual.

Denominada ceers-2112, é a galáxia espiral barrada mais distante alguma vez observada e a sua existência desafia o actual modelo de formação e evolução das galáxias. A descoberta, efectuada com dados do Telescópio Espacial James Webb (JWST), foi publicada na revista Nature.

Representação artística ilustrando a evolução em milhares de milhões de anos da galáxia detectada, ceers-2112, desde o Universo jovem, há 12 mil milhões de anos, até à actual Via Láctea.
Crédito: Lorenzo Morelli

Em astrofísica, o estudo da estrutura das galáxias a diferentes distâncias, ou seja, em diferentes idades do cosmos, é essencial para reconstruir a história da formação e evolução da Via Láctea.

No Universo próximo, a maior parte das galáxias espirais massivas apresentam uma estrutura alongada em forma de barra nas suas regiões centrais, tal como a nossa própria Galáxia. Estas barras desempenham um papel fundamental na evolução galáctica, uma vez que promovem a mistura de elementos que é essencial para a formação de estrelas.

No entanto, de acordo com as previsões dos modelos teóricos, as condições físicas e dinâmicas do Universo primitivo não favorecem a formação de barras nas galáxias mais jovens e mais distantes.

Por isso, pensava-se que a estrutura das galáxias espirais como a Via Láctea só se consolidaria quando o Universo tivesse metade da sua idade, que é actualmente de 13,8 mil milhões de anos.

Agora, uma equipa liderada pelo CAB (Centro de Astrobiologia), CSIC-INTA (Consejo Superior de Investigaciones Científicas – Instituto Nacional de Técnica Aeroespacial), descobriu uma galáxia no Universo primitivo que tem uma barra galáctica semelhante à da Via Láctea.

As observações, feitas com o JWST, mostram uma galáxia espiral barrada quando o Universo tinha apenas 2,1 mil milhões de anos, o que desafia o conhecimento anterior sobre a formação de galáxias.

“Contrariamente às expectativas, esta descoberta revela que galáxias semelhantes à Via Láctea já existiam há 11,7 mil milhões de anos, quando o Universo tinha apenas 15% da sua idade actual”, diz Luca Costantin, investigador de pós-doutoramento do CSIC no CAB em Madrid e autor principal do artigo.

Esta galáxia espiral barrada, chamada ceers-2112, tem também a mesma massa que a Via Láctea deve ter tido nessa altura do Universo. De acordo com a equipa científica, este facto leva a uma conclusão importante: “surpreendentemente, este achado prova que, quando o Universo era ainda muito jovem, a evolução desta galáxia era dominada por bariões, a matéria comum de que somos compostos, e não por matéria escura, embora esta última seja mais abundante”, diz Jairo Méndez Abreu, investigador da ULL e do IAC, co-autor do estudo.

Um telescópio revolucionário

Até agora, o conhecimento sobre a morfologia de galáxias distantes baseava-se principalmente em estudos com o Telescópio Espacial Hubble, que revelaram estruturas altamente irregulares resultantes de possíveis fusões entre galáxias.

No entanto, as extraordinárias capacidades do JWST estão a revolucionar a astrofísica e a revelar um Universo distante que não é exactamente como se esperava.

“Pela primeira vez, com o James Webb, temos a tecnologia e a instrumentação para estudar em pormenor a morfologia de galáxias muito distantes, pelo que esperamos, nos próximos anos, uma transformação sem precedentes do nosso conhecimento sobre os processos de formação e evolução das galáxias”, afirma Marc Huertas-Company, investigador do IAC e da ULL que também participou no estudo.

A barra da galáxia ceers-2112 foi identificada graças à análise de imagens obtidas com o instrumento NIRCam do JWST. Os dados científicos foram obtidos durante observações do projeto CEERS (Cosmic Evolution Early Release Science, liderado por Steven L. Finkelstein da Universidade do Texas, EUA) na “Extended Groth Strip”, uma região do céu situada entre as constelações de Ursa Maior e Boieiro. O projecto envolveu 33 investigadores de 29 instituições em 8 países.

// IAC (comunicado de imprensa)
// CAB, CSIC-INTA (comunicado de imprensa)
// Universidade Complutense de Madrid (comunicado de imprensa)
// Universidade da Califórnia, Riverside (comunicado de imprensa)
// Artigo científico (Nature)
// Artigo científico (arXiv.org)

CCVALG
14 de Novembro de 2023

Ex-Combatente da Guerra do Ultramar, Web-designer,
Investigator, Astronomer and Digital Content Creator

published in: 3 semanas ago