Um artigo recém-publicado na revista Nature relata uma pesquisa feita com base em observações do telescópio Espacial James Webb (JWST) que descobriu que galáxias no universo primitivo, de mais de 12 bilhões de anos atrás, eram “quebradoras de regras cósmicas”.
“É como se as galáxias tivessem um livro de regras que seguiam – mas, surpreendentemente, esse livro de regras cósmicas parece ter sofrido uma reescrita dramática durante a infância do universo”, afirmou Claudia Lagos, professora associada da Universidade da Austrália Ocidental, em um comunicado. “A descoberta mais surpreendente foi que as galáxias antigas produziram muito menos elementos pesados do que teríamos previsto com base no conhecimento que temos das galáxias que se formaram posteriormente”.
Nunca tinham detectado essa disparidade porque, antes do JWST, os instrumentos utilizados não possuíam poder suficiente para visualizar a composição química de galáxias primitivas. Contudo, agora, apenas algumas centenas de milhões de anos após o Big Bang, foi possível para os cientistas identificar uma ruptura na relação entre formação estelar, massa e química.
No início do Universo, houve a formação das galáxias. Acredita-se que esse processo tenha ocorrido através da agregação de uma grande quantidade de matéria e energia existentes na época. Com o passar do tempo, essa agregação começou a se organizar e formar grandes estruturas, que eventually também deram origem às galáxias.
Tempos depois, essas galáxias começaram a grupar-se em superagrupamentos e a conectar-se por meio de cadeias cósmicas. Cada uma dessas estruturas se aproximava ainda hoje da expansão do вЦu ()=>{
As primeiras estrelas começaram a se formar quando o Universo estava repleto de hidrogênio e hélio – os dois elementos mais leves com prevalência do primeiro. Havia poucos elementos mais pesados – referidos pelos astrônomos como “metais” – até que a primeira geração de estrelas os forjou em seus núcleos e, em seguida, disseminou-os pelo cosmos no final de suas existências através de explosões maciças de supernovas.
Esse material foi, consequentemente, incluído na próxima geração de estrelas. Isto implica que essas estrelas – e consequentemente as galáxias em que se localizam, possuíam uma concentração de metais maior – um cálculo que se denomina de “metalicidade”.
Esse processo de enriquecimento de metais continuou ao longo de todos os 13,8 bilhões de anos da história cósmica, o que indica que as galáxias primitivas devem, de fato, possuir metalicidades mais baixas do que suas contrapartes modernas.
“Sua abundância química foi aproximadamente quatro vezes menor do que o Previsto, com base na Relação fundamental-metalicidade observada em galáxias posteriores”, disse Lagos.
A disparidade pode existir, conforme sugerido pela equipe, pois as galáxias que surgiram apenas algumas centenas de milhões de anos após o Big Bang podem ainda estar estreitamente vinculadas ao meio intergaláctico – a poeira e o gás quente existentes entre as galáxias.
