O Telescópio Espacial James Webb iniciou o ano novo da mesma forma que muitos de nós: com um espetáculo de cores no céu. Só que, enquanto admiramos fogos de artifício, o Webb — localizado a 1,5 milhão de quilômetros da Terra — registra explosões cósmicas a bilhões de anos-luz de distância. Entre suas mais recentes descobertas, estão duas galáxias espirais do tipo grand design, com braços bem definidos. Uma delas pode ser a galáxia espiral mais distante já observada.
Pesquisadores descreveram as descobertas em dois artigos publicados no servidor de pré-impressão arXiv. As galáxias, recentemente identificadas, são:
- A2744-GDSp-z4 (sem apelido divertido, infelizmente).
- Zhúlóng, batizada em homenagem ao dragão vermelho da mitologia chinesa.
Ambas são classificadas como galáxias espirais grand design, ou seja, com braços bem definidos. Esse é um contraste com as galáxias espirais floculentas, que têm braços menos organizados. Para comparação, a Via Láctea é uma galáxia espiral barrada, embora a estrutura exata da nossa galáxia ainda seja objeto de debate científico.
A2744-GDSp-z4: Uma espiral precoce e massiva
A galáxia A2744-GDSp-z4 tem cerca de 14 bilhões de massas solares e apresenta uma estrutura surpreendentemente desenvolvida para sua idade. Sua existência sugere que galáxias espirais bem articuladas já existiam apenas 1,5 bilhão de anos após o Big Bang, um período considerado muito cedo na história do universo para esse tipo de formação.
A galáxia foi descoberta no aglomerado de galáxias Abell 2744, um dos primeiros alvos científicos do Webb, conhecido por revelar várias galáxias extremamente distantes. Embora os braços espirais de A2744-GDSp-z4 não sejam totalmente nítidos, é possível distinguir sua forma geral, especialmente nas imagens capturadas pela câmera de infravermelho próximo (NIRCam) do Webb.
Zhúlóng: A espiral distante com nome mítico
A segunda descoberta, a galáxia Zhúlóng, é ainda mais impressionante. Segundo os pesquisadores, é “a galáxia com bojo e disco espiral mais distante já registrada”. O nome, inspirado em uma divindade mitológica chinesa, destaca sua importância.
Zhúlóng tem uma massa semelhante à da Via Láctea, o que é notável para uma galáxia tão antiga. No entanto, sua taxa de formação estelar é relativamente baixa: apenas 66 massas solares por ano, um número surpreendentemente modesto para uma galáxia tão grande.
Essa baixa atividade pode estar relacionada às condições do universo primitivo. Estudos anteriores do Webb indicaram que as primeiras galáxias eram pobres em metais e ricas em gás, o que poderia dificultar uma formação estelar mais intensa, mesmo em galáxias massivas como Zhúlóng.
Como Webb enxerga o impossível: lentes gravitacionais
Essas galáxias, extremamente distantes, aparecem como borrões pixelizados nas imagens do Webb. No entanto, a capacidade do telescópio de observá-las se deve a um fenômeno conhecido como lente gravitacional.
A lente gravitacional ocorre quando a luz de objetos distantes é curvada pela intensa gravidade de galáxias ou aglomerados massivos que estão à frente. Esse efeito atua como uma lente cósmica, ampliando e focando a luz, o que permite ao Webb registrar estruturas que, de outra forma, seriam invisíveis.
Assim, mesmo que as galáxias apareçam borradas, as imagens são extraordinárias. O Webb está funcionando perfeitamente e, quando direcionado para galáxias mais próximas, captura detalhes muito mais nítidos.
Comparando visões: NIRCam e MIRI
Os diferentes instrumentos do Webb revelam aspectos distintos das galáxias:
- NIRCam (Câmera de Infravermelho Próximo): Capta o brilho das estrelas recém-formadas, mostrando as partes mais quentes da galáxia.
- MIRI (Câmera de Infravermelho Médio): Registra a luz emitida por grãos frios de poeira e gás, destacando áreas de formação estelar encobertas.
Para ilustrar, ao observar uma galáxia espiral mais próxima (a cerca de 27 milhões de anos-luz), a NIRCam revela o brilho azul das estrelas jovens, enquanto o MIRI destaca o brilho vermelho da poeira fria que permeia os braços espirais. Esse nível de detalhe é possível porque essa galáxia está muito mais próxima do que Zhúlóng e A2744-GDSp-z4.
Desvendando o universo primitivo com Webb
As descobertas de Zhúlóng e A2744-GDSp-z4 são mais do que registros distantes — elas desafiam nossas teorias sobre a formação das primeiras galáxias. O Webb, com sua capacidade de atravessar nuvens de gás e poeira, já revelou galáxias formadas poucos milhões de anos após o Big Bang, abrindo novos debates sobre como essas estruturas cresceram e evoluíram ao longo do tempo.
Nos últimos dois anos, as imagens do Webb têm:
- Revelado galáxias formadas apenas algumas centenas de milhões de anos após o Big Bang.
- Desafiado teorias sobre a evolução galáctica no universo primitivo.
- Incentivado novas pesquisas sobre a influência da matéria escura nas formações cósmicas iniciais.
Essas descobertas mostram que o Webb não está apenas observando o passado distante — ele está reescrevendo a história do universo.
