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Ciência

Galáxias gigantes surgiram rápido demais após o Big Bang — e um “aglomerado explosivo” observado pelo ALMA está forçando astrônomos a rever modelos clássicos

Um protocúmulo localizado a 12 bilhões de anos-luz revela taxas de formação estelar jamais registradas. O sistema, ativo quando o universo tinha apenas 10% da idade atual, sugere que algumas galáxias massivas podem ter nascido em colapsos rápidos e violentos — e não por crescimento lento e gradual.
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Tempo de leitura: 3 minutos

Durante muito tempo, a cosmologia trabalhou com a ideia de que as maiores galáxias do universo teriam crescido de forma progressiva, acumulando massa ao longo de bilhões de anos. Mas novas observações indicam que, em alguns casos, o processo pode ter sido muito mais acelerado — quase explosivo.

Um estudo publicado no The Astrophysical Journal analisou em detalhes o protocúmulo SPT2349-56, um dos sistemas mais intensos já observados no universo primitivo. A pesquisa foi liderada por Nikolaus Sulzenauer e Axel Weiß, do Instituto Max Planck de Radioastronomia, e traz novas pistas sobre como surgiram as galáxias gigantes pouco tempo após o Big Bang.

Uma fábrica estelar sem precedentes

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© Wikiwand

O SPT2349-56 está localizado na constelação de Fênix e é visto como era quando o universo tinha cerca de 1,4 bilhão de anos — apenas 10% de sua idade atual. No centro desse sistema, os pesquisadores identificaram quatro galáxias massivas em interação extremamente próxima.

O dado mais impressionante: juntas, elas formam uma nova estrela a cada 40 minutos.

Para comparação, a Via Láctea produz apenas três ou quatro estrelas por ano. A diferença de ritmo é colossal.

Essas medições só foram possíveis graças ao Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), no Chile, que detecta emissões em comprimentos de onda milimétricos e submilimétricos — ideais para estudar gás frio e poeira cósmica, os ingredientes fundamentais da formação estelar.

Braços de maré e colisões em alta velocidade

As observações revelaram enormes braços de maré — estruturas de gás e matéria arrancadas por interações gravitacionais — que se estendem por regiões maiores que a própria Via Láctea e atingem velocidades de até 300 km/s.

A emissão intensa em comprimentos de onda submilimétricos permitiu mapear o movimento do gás com precisão inédita. Segundo os pesquisadores, o brilho observado é impulsionado principalmente por átomos de carbono ionizado excitados por ondas de choque geradas nas colisões.

O cenário é descrito como um verdadeiro “show de fogos de artifício cósmico”: gás sendo comprimido, aquecido e transformado rapidamente em novas estrelas.

Além do núcleo central, mais de 40 galáxias ricas em gás participam desse processo, incluindo cerca de 20 nas regiões externas. Muitas estão em rota de colisão e fusão acelerada.

O nascimento de uma gigante elíptica

Galaxia Estrelas
© NASA, ESA; Acknowledgements: Ming Sun (UAH), and Serge Meunier.

De acordo com as simulações numéricas conduzidas por pesquisadores da Universidade da Colúmbia Britânica, a maioria dessas galáxias deverá se fundir em menos de 300 milhões de anos — um piscar de olhos em escala cósmica.

O resultado provável é a formação de uma única galáxia elíptica gigante no centro do aglomerado.

Esse ritmo rápido desafia a visão tradicional de crescimento lento e hierárquico. Embora fusões sucessivas continuem sendo parte do processo, o estudo indica que, em ambientes extremamente densos do universo jovem, colapsos gravitacionais podem ter acelerado drasticamente o surgimento de estruturas massivas.

Elementos pesados e buracos negros entram na equação

As grandes fusões não apenas moldam a estrutura das galáxias, mas também influenciam a distribuição de elementos pesados como o carbono. O aquecimento do gás durante as colisões pode alterar a química do ambiente e impactar futuras gerações estelares.

Outro fator ainda pouco compreendido é o papel dos buracos negros supermassivos. O crescimento desses objetos pode aquecer o gás ao redor e reduzir o combustível disponível para a formação de novas estrelas — mas os detalhes dessa interação permanecem incertos.

Um desafio para a cosmologia moderna

Os pesquisadores ressaltam que observações detalhadas de poeira e gás frio são essenciais para entender esses eventos extremos. É nesse material que a atividade estelar se inicia.

O estudo sugere que regiões densas do universo primitivo podem ter se desacoplado rapidamente da expansão cósmica, colapsando sob sua própria gravidade e dando origem a protocúmulos inteiros em poucos centenas de milhões de anos.

Se confirmado por futuras observações, esse modelo pode reconfigurar nossa compreensão sobre a “infância” das galáxias gigantes.

Ainda há muitas perguntas em aberto. Mas uma coisa já está clara: o universo jovem era muito mais dinâmico e violento do que imaginávamos — e as maiores galáxias podem ter nascido em surtos intensos de criação estelar que transformaram rapidamente o cenário cósmico.

 

[ Fonte: Infobae ]

 

 

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