Instrumentos como o Telescópio Espacial James Webb (JWST) estão permitindo que os cientistas olhem mais para trás na história cósmica do que nunca, explorando objetos extremamente distantes, como galáxias que se formaram nas primeiras centenas de milhões de anos do universo. Recentemente, astrônomos conduziram uma campanha intensiva de observação da galáxia JADES-GS-z14-0, a galáxia mais distante já conhecida, e descobriram algo ainda mais surpreendente: sinais de oxigênio.
Esta galáxia está tão distante da Terra que levou 13,4 bilhões de anos para que sua luz chegasse até nós, o que significa que estamos vendo uma imagem de JADES-GS-z14-0 300 milhões de anos após o Big Bang. Para uma galáxia tão jovem nos estágios iniciais do universo, os cientistas esperavam encontrar muito hidrogênio e hélio, já que esses são elementos presentes nas galáxias primitivas. No entanto, usando o telescópio terrestre ALMA (Atacama Large Millimeter Array), eles também detectaram oxigênio, um elemento que não teria aparecido até que a galáxia fosse muito mais velha.
Sander Schouws, pesquisador do Observatório de Leiden, disse:
Observações mostram que esta galáxia se formou muito rapidamente e também amadureceu muito mais rápido do que o previsto originalmente.
Desde que James Webb começou a observar as primeiras galáxias, os cientistas começaram a suspeitar que seus modelos do universo primitivo poderiam estar errados ou pelo menos incompletos. Parece que o universo primitivo era muito mais vibrante e brilhante do que o previsto, com galáxias se formando e crescendo mais rápido do que o esperado, e os cientistas ainda não sabem o porquê.
Esses resultados são surpreendentes porque abrem uma nova perspectiva sobre os primeiros estágios da evolução das galáxias. Evidências de que uma galáxia já estava madura no universo primitivo levantam questões sobre quando e como as galáxias se formam.
O oxigênio foi detectado usando uma técnica de espectroscopia, na qual a luz de objetos distantes é dividida em diferentes comprimentos de onda para determinar quais comprimentos de onda foram absorvidos. Ao procurar por essas linhas de absorção, os cientistas podem descobrir do que o objeto distante é feito. Neste caso, duas equipes de pesquisa independentes encontraram sinais de oxigênio na galáxia enquanto analisavam dados do ALMA, um conjunto de 66 radiotelescópios operando no Chile.
As descobertas do ALMA também ajudam a confirmar a enorme distância da Terra até JADES-GS-z14-0. Embora esta galáxia tenha sido descoberta originalmente pelo Telescópio Espacial James Webb, o ALMA ajudou a confirmar e medir com precisão sua enorme distância. Isso demonstra a excelente combinação do ALMA e do JWST na revelação da formação e evolução das primeiras galáxias.
A pesquisa será publicada em um artigo no periódico Astronomy & Astrophysics e outro no The Astrophysical Journal.
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