Como olheiros de basquete avistando um adolescente ágil e superalto, os astrônomos usando o Telescópio Espacial James Webb relataram recentemente a identificação de um pequeno e intrigante aglomerado de galáxias bebês perto do início dos tempos. Essas galáxias, dizem os cientistas, podem se transformar em uma das maiores concentrações de massa do Universo, um vasto conjunto de milhares de galáxias e trilhões de estrelas.

As sete galáxias que eles identificaram datam de um momento de 13 bilhões de anos atrás, apenas 650 milhões de anos após o Big Bang.

“Na verdade, esse pode ter sido o sistema mais massivo de todo o universo na época”, disse Takahiro Morishita, astrônomo do Centro de Análise e Processamento de Infravermelho do Instituto de Tecnologia da Califórnia. Ele descreveu o proto-aglomerado como a entidade mais distante e, portanto, a mais antiga observada até hoje. dr Morishita foi o principal autor de um relato da descoberta que foi publicado no Astrophysical Journal Letters na segunda-feira.

O relatório dos cientistas é o resultado de um esforço maior conhecido como Grism Lens-Amplified Survey from Space, organizado por Tommaso Treu, astrônomo da Universidade da Califórnia, em Los Angeles, para coletar os primeiros resultados científicos do telescópio Webb.

O telescópio foi lançado em órbita ao redor do Sol no dia de Natal de 2021. Com seus detectores infravermelhos e espelho primário de 6,5 metros de largura, é ideal para estudar os primeiros anos do Universo. À medida que o universo se expande, galáxias tão distantes no espaço e no tempo estão se afastando da Terra tão rapidamente que a maior parte de sua luz visível e informações sobre elas foram esticadas em comprimentos de onda infravermelhos invisíveis, como sirenes que se apagam.

Em seu primeiro ano, o Webb já recuperou uma infinidade de galáxias brilhantes e grandes buracos negros que se formaram apenas algumas centenas de milhões de anos após o Big Bang.

As galáxias jovens mais jovens foram detectadas ao longo dos anos pelo Telescópio Espacial Hubble como pontos vermelhos de luz visíveis de distâncias tão grandes apenas porque foram ampliadas pela gravidade do Enxame de Pandora, um aglomerado intermediário de galáxias na constelação. Escultor.

Medições espectroscópicas com o telescópio Webb confirmaram que os sete pontos eram galáxias e estavam todos equidistantes da Terra. Eles ocupam uma região do espaço de 400.000 anos-luz de diâmetro, ou cerca de um sexto da distância daqui até a prima mais próxima da Via Láctea, a grande galáxia espiral Andrômeda.

“Portanto, nossos esforços para acompanhar o proto-aglomerado potencial anteriormente conhecido finalmente valeram a pena depois de quase 10 anos!” Morishita escreveu.

De acordo com cálculos baseados em modelos atuais do Universo, a gravidade acabará reunindo essas galáxias em um aglomerado maciço contendo pelo menos um trilhão de estrelas. “Podemos ver essas galáxias distantes como pequenas gotas de água em diferentes rios, e podemos ver que eventualmente todas elas se tornam parte de um grande e poderoso fluxo”, disse Benedetta Vulcani, do Instituto Nacional de Astrofísica da Itália e membro da equipe de pesquisa. grupo.

Os dados espectroscópicos permitiram ao Dr. Morishita e seus colegas também determinaram que as estrelas que povoam algumas dessas galáxias embrionárias eram surpreendentemente maduras, contendo quantidades substanciais de elementos como oxigênio e ferro que deveriam ter sido forjados nas fornalhas atômicas de gerações de estrelas anteriores. Outras entre as galáxias jovens eram mais primitivas. Em teoria, as primeiras estrelas do universo teriam sido feitas de hidrogênio puro e hélio, os primeiros elementos a surgir do Big Bang.

Algumas dessas galáxias deram origem a estrelas em uma velocidade incrível, mais de 10 vezes mais rápido que a Via Láctea, que é 10 a 100 vezes maior. Outros no grupo jovem produziram apenas uma estrela por ano, “o que representa uma diversidade interessante em um grupo de galáxias nesta época inicial”, disse o Dr. Morishita.

Tudo isso reforça as suspeitas de alguns cosmólogos de que o Universo primitivo produziu estrelas, galáxias e buracos negros muito mais rápido do que a teoria padrão prevê. Em um e-mail, o dr. Morishita, ainda não há “crise” na cosmologia.

“A explicação mais simples”, escreveu ele, “é que nossa compreensão anterior da formação estelar e da produção de poeira no Universo primitivo, que são fenômenos complexos, era incompleta”.