Astrônomos identificaram dezenas de pequenas galáxias que desempenharam um papel principal numa remodelação cósmica que transformou o Universo primitivo naquele que conhecemos hoje.
© NASA (localização de galáxias jovens de baixa massa)
Os símbolos marcam a localização de galáxias jovens, de baixa massa, que "explodiram" com novas estrelas quando o Universo tinha cerca de 800 milhões de anos. Utilizando um filtro sensível a estas galáxias, o telescópio espacial James Webb obteve imagens das mesmas com a ajuda de uma lente gravitacional criada pelo aglomerado de galáxias Abell 2744, também denpminado Aglomerado Pandora, situado a cerca de 4 bilhões de anos-luz de distância, na direção da constelação austral de Escultor. A massa do aglomerado forma uma lente gravitacional que amplia fontes distantes, aumentando o já considerável alcance do Webb. No total, foram encontradas 83 galáxias jovens, mas apenas as 20 aqui apresentadas (losangos brancos) foram selecionadas para um estudo mais aprofundado. A inserção amplia uma destas galáxias.
A análise destas galáxias minúsculas, mas poderosas, é 10 vezes mais sensível do que os estudos anteriores e mostra que existiam em número suficiente e tinham potência ultravioleta suficiente para impulsionar esta renovação cósmica.
Durante grande parte dos seus primeiros bilhões de anos, o Universo esteve imerso numa névoa de gás hidrogênio neutro. Hoje, este gás está ionizado, despojado dos seus elétrons. Esta transformação é conhecida como reionização, que há muito tempo traz dúvida sobre os tipos de objetos mais responsáveis: galáxias grandes, galáxias pequenas ou buracos negros supermassivos em galáxias ativas.
Como um dos seus principais objetivos, o Webb foi especificamente concebido para responder a questões fundamentais sobre esta grande transição na história do Universo. Estudos recentes mostraram que pequenas galáxias com uma formação estelar vigorosa podem ter desempenhado um papel muito importante. Tais galáxias são raras atualmente, constituindo apenas cerca de 1% das que nos rodeiam. Mas eram abundantes quando o Universo tinha cerca de 800 milhões de anos, uma época cujo desvio para o vermelho era de 7, quando a reionização estava bem encaminhada.
Os astrônomos procuraram fontes fortes de um comprimento de onda específico de luz que significa a presença de processos altamente energéticos: uma linha verde emitida por átomos de oxigênio que perderam dois elétrons. Originalmente emitida como luz visível nos primórdios do cosmos, o brilho verde do oxigênio duplamente ionizado foi esticado para o infravermelho à medida que atravessava o Universo em expansão e eventualmente chegou aos instrumentos do Webb.
Esta técnica revelou 83 pequenas galáxias tal como apareciam quando o Universo tinha 800 milhões de anos, ou cerca de 6% da sua idade atual de 13,8 bilhões de anos. A equipe selecionou 20 destas galáxias para uma inspeção mais profunda. Estas galáxias são tão pequenas que, para construir a massa estelar equivalente à da Via Láctea, seriam necessárias 2.000 a 200.000 galáxias.
Tipos semelhantes de galáxias no Universo atual, como as apelidadas "ervilhas", liberam cerca de 25% da sua luz ultravioleta ionizante para o espaço circundante. Se as galáxias de baixa massa exploradas liberarem uma quantidade semelhante, podem ser responsáveis por toda a luz ultravioleta necessária para converter o hidrogênio neutro do Universo na sua forma ionizada.
Fonte: NASA