Primeiras galáxias do Universo carregam um mistério e cientistas agora têm nova resposta

Desde que entrou em operação, no ano passado, o Telescópio Espacial James Webb já ofereceu aos astrônomos pistas impressionantes sobre o início do Universo, revelando uma coleção de galáxias daquela enigmática época chamada de "Alvorecer Cósmico".

Mas a existência do que parecem ser galáxias muito grandes e maduras ainda na infância do Universo desafia os cientistas. Eles buscam informações para o fenômeno ao mesmo tempo em que questionam os princípios básicos da cosmologia - a ciência que estuda as origens e o desenvolvimento do Universo.

Um novo estudo publicado nesta segunda-feira, 9, pode resolver o mistério sem a necessidade de rasgar os livros de cosmologia.

Os pesquisadores usaram simulações de computador para criar modelos capazes de revelar como as primeiras galáxias se formaram e evoluíram. Os modelos indicam que a formação de estrelas em galáxias como a nossa (a Via Láctea) é muito diferente do que ocorre nas galáxias formadas nas primeiras centenas de milhões de anos depois do Big Bang - a explosão primordial que deu início ao Universo, há 13,8 bilhões de anos.

A formação de estrelas nas galáxias mais antigas ocorre em grandes explosões ocasionais, e não de forma contínua. Isso é importante porque cientistas tipicamente usam o brilho da galáxia para determinar o seu tamanho - ou seja, a massa formada por bilhões de estrelas.

De acordo com o estudo, essas galáxias, na verdade, são relativamente pequenas, como esperado, mas tão brilhantes quanto as maiores galáxias, por conta de suas explosões.

"Um astrônomo pode medir o brilho dessas primeiras galáxias porque os fótons (as partículas de luz) são diretamente detectáveis e contáveis, embora, na verdade, seja mais difícil dizer o tamanho exato das galáxias", escreveram os cientistas no estudo, publicado na Astrophysical Journal Letters. "Mas elas parecem ser grandes porque são muito brilhantes."

O James Webb já detectou dez vezes mais galáxias brilhantes no início do Universo do que era previsto.

"De acordo com o modelo padrão da cosmologia não deveria haver galáxias muito grandes no início do Universo porque leva tempo para as galáxias se formarem e evoluirem", afirmou o astrofísico Claude André Faucher-Giguere, da Universidade Northwestern, coautor do novo estudo. "Imediatamente depois do Big Bang, o Universo era formado por uma espécie de plasma muito quente e praticamente uniforme, como uma grande bola de fogo, e não havia estrelas e galáxias."

"Em nosso novo estudo mostramos por meio das nossas simulações que as explosões de formação de estrelas produzem flashes de luz que podem explicar as galáxias muito brilhantes observadas pelo Webb", disse. "E o motivo de isso ser tão significativo é que podemos explicar essas galáxias muito brilhantes sem ter que quebrar os padrões do modelo cosmológico."