Observar uma galáxia a bilhões de anos-luz da Terra é também enxergar uma parte do passado. Quatro galáxias estudadas pelo Telescópio Espacial James Webb mostram como eram algumas dessas estruturas quando o Universo ainda atravessava seus primeiros capítulos, centenas de milhões de anos depois do Big Bang.
As galáxias fazem parte do JADES, programa de observação criado para investigar regiões extremamente profundas do espaço e compreender como as primeiras estruturas do cosmos se formaram.
Os resultados foram publicados na revista científica Nature Astronomy e confirmaram que os objetos pertencem a uma fase em que o Universo tinha apenas uma pequena fração de seus atuais 13,8 bilhões de anos.
Ao analisar a luz dessas galáxias, pesquisadores conseguem reunir pistas sobre como eram as primeiras gerações de estrelas e sobre a velocidade com que as galáxias começaram a surgir em um Universo ainda muito jovem.
O que as quatro galáxias revelam sobre o início do Universo?
Batizadas de JADES-GS-z10-0, JADES-GS-z11-0, JADES-GS-z12-0 e JADES-GS-z13-0, as quatro galáxias foram inicialmente selecionadas em imagens feitas pela câmera de infravermelho próximo do James Webb. Depois, observações realizadas com outro instrumento do telescópio permitiram confirmar que elas realmente estavam a enormes distâncias.
A mais remota das quatro, JADES-GS-z13-0, é observada como era cerca de 320 milhões de anos após o Big Bang, quando o Universo tinha aproximadamente 2% da idade atual. A análise da luz permitiu confirmar que essas galáxias pertencem a uma fase extremamente antiga da história cósmica.
Apesar de existirem tão cedo, elas já abrigavam populações de estrelas jovens, com massas estelares estimadas entre dezenas e centenas de milhões de vezes a massa do Sol. As galáxias também apresentavam pouca abundância de elementos mais pesados, característica que ajuda os astrônomos a investigar como as primeiras estruturas evoluíram no Universo.
Observar tão longe também significa enxergar o passado?
Contemplar regiões distantes do espaço é também olhar o passado, já que a luz leva tempo para percorrer grandes distâncias. No caso dessas galáxias, a luz captada pelo James Webb viajou por mais de 13 bilhões de anos. O telescópio registra, portanto, como elas eram em uma fase muito antiga do Universo.
A expansão do cosmos também afeta essa luz, alongando seu comprimento de onda em um fenômeno conhecido como desvio para o vermelho, ou redshift. Nas quatro galáxias analisadas, os pesquisadores confirmaram valores entre 10,3 e 13,2.
A capacidade do James Webb de observar no infravermelho permite detectar essa luz deslocada para comprimentos de onda maiores. Com isso, astrônomos conseguem investigar períodos remotos e reunir pistas sobre uma época em que as primeiras gerações de galáxias começavam a se formar.
