James Webb vigia galáxia extremamente antiga da ‘Idade das Trevas Cósmica’

Com os detectores de infravermelho do Telescópio Espacial James Webb, cientistas conseguiram registrar imagens de uma galáxia extremamente distante e antiga — é a JADES-GS-Z13-1-LA, cuja luz está sendo considerada a mais antiga já vista. Seus fótons se originaram quando o universo, com estimados 13,8 bilhões de anos, tinha apenas 330 milhões de anos.

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Essa época inicial do universo é conhecida como Idade das Trevas Cósmica, já que nuvens densas de gás ocupavam o espaço entre as estrelas e galáxias, absorvendo luz e radiação e deixando tudo às escuras. A luz da JADES-GS-Z13-1-LA, de alguma maneira, atravessou essa escuridão, e os cientistas estão tentando entender como.

A Idade das Trevas Cósmica

A luz de 13,5 bilhões de anos da distante galáxia está no espectro infravermelho, mas nem sempre foi assim. Nos bilhões de anos-luz que a separam da Via Láctea, suas ondas se esticaram. Originalmente no espectro ultravioleta, ela luz chegou ao James Webb infravermelha, processo conhecido como redshift.

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Com os dados, o astrofísico Joris Witstok, da Universidade de Copenhagen, e sua equipe estudaram a Época da Reionização. Nesse momento, a luz das primeiras galáxias atravessava a neblina universal, que surgiu cerca de 400.000 anos após o Big Bang.

As primeiras nuvens de matéria do universo tinham átomos que se juntaram em uma neblina densa de hidrogênio e hélio, sem carga elétrica. Por isso, ela absorveu luz ultravioleta e formou uma espécie de cortina entre os corpos celestes — ao absorver a radiação UV, no entanto, a neblina ganhou carga, ou, nas palavras dos cientistas, foi ionizada.

O gás ionizado absorve energia de outras maneiras, permitindo, eventualmente, que a luz das galáxias passe. Segundo Witstok, a JADES-GS-Z13-1-LA formou uma bolha reionizada com cerca de 650.000 anos-luz, e um pouco de sua luz teria sido capaz de atravessar o véu universal, chegando até nós.

Segundo os pesquisadores, a luz da galáxia é mais azulada do que se esperava. Outra característica importante é a presença de um tipo de luz chamado radiação Lyman-α. Isso é intrigante, pois ambos os fatores não se alinham com as expectativas dos cientistas.

Há duas possibilidades: a JADES-GS-Z13-1-LA pode ter estrelas azuis quentes anormalmente grandes (15 vezes mais quentes do que o Sol e com mais de 100 vezes sua massa) ou um buraco negro supermassivo enorme no centro (mais massivo que o do centro da Via Láctea, cuja massa é 4 milhões de vezes a do Sol). 

Um buraco negro do início da história do universo não teria tido tempo para crescer tanto. Os cientistas estão estudando os dados com enorme interesse, mas é difícil solucionar o mistério com apenas uma amostra de um objeto. Medições mais detalhadas desse espectro de luz, vindo do mesmo local do universo, poderão revelar mais sobre a intrigante Idade das Trevas Cósmica. 

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