O telescópio espacial James Webb bateu o seu próprio recorde nas observações ao ter detectado uma das galáxias mais longínquas, nunca antes descoberta, anunciou esta quinta-feira a agência espacial norte-americana NASA. É surpreendentemente brilhante e grande, considerando que se formou durante a infância do universo, numa altura em este que tinha apenas 2% da idade actual.

Ao observar vastas distâncias cósmicas, o telescópio James Webb está a olhar para trás no tempo e avistou a galáxia como ela existia cerca de 290 milhões de anos após o evento do Big Bang, que iniciou o universo há cerca de 13,8 mil milhões de anos.

Este período, que abrange as primeiras centenas de milhões de anos do universo, é chamado de alvorecer cósmico. Isto significa que a luz que o Webb viu desta galáxia primordial viajou durante 13 mil milhões de anos no seu caminho para chegar até nós. Esta galáxia apresenta particularidades com “implicações profundas” para a nossa compreensão dos primeiros anos do Universo, explica a agência.

Nomeada JADES-GS-z14-0, ela “não é o tipo de galáxias previstas pelos modelos teóricos e simulações computacionais em todo o Universo”, declaram em comunicado os dois investigadores ligados a esta descoberta, Stefano Carniani e Kevin Hailine, que fazem parte equipa de investigação JWST Advanced Deep Extragalactic Survey (JADES). “Estamos felizes de verificar a extraordinária diversidade das galáxias que existem no mundo cósmico”, acrescentam.

A galáxia é “excepcionalmente brilhante considerando a sua distância”, de acordo com a NASA, que estima que concentre já muita massa. Isto levanta a questão: “Como é que a natureza foi capaz de criar uma galáxia tão luminosa, maciça e grande em menos de 300 milhões de anos?”, perguntaram os dois investigadores. Mede cerca de 1700 anos-luz de diâmetro, tem uma massa equivalente a 500 milhões de estrelas do tamanho do nosso Sol e formava rapidamente novas estrelas, cerca de 20 por ano.

O telescópio Webb revolucionou a compreensão do universo primitivo desde que ficou operacional, em 2022. Está estacionado a 1,5 milhão de quilómetros da Terra e é usado para observações de cientistas de todo o mundo.

"Toda a gente ficou de queixo caído"

Antes das observações feitas pelo Webb, os cientistas não sabiam que as galáxias poderiam existir tão cedo, e certamente, não sabiam que podiam ser tão luminosas como esta. “O universo primitivo traz-nos surpresas atrás de surpresas”, disse o astrofísico Kevin Hainline, um dos líderes do estudo publicado online esta semana, antes da revisão formal por pares.

Até agora, a primeira galáxia conhecida datava de cerca de 320 milhões de anos após o Big Bang, conforme anunciado pela equipa JADES no ano passado.

“Faz sentido chamar a galáxia de grande, porque é significativamente maior do que outras galáxias que a equipa JADES mediu a estas distâncias, e será um desafio compreender como é que algo tão grande se pode formar em apenas alguns milhões de anos", referiu ainda Hainline. “O facto de ser tão brilhante também é fascinante, dado que as galáxias tendem a crescer à medida que o universo evolui, o que implica que se tornaria potencialmente significativamente mais brilhante nas próximas centenas de milhões de anos”, acrescentou.

“Acho que toda a gente ficou de queixo caído”, acrescentou o astrofísico e co-autor do estudo Francesco D'Eugenio. "O Webb está a mostrar que as galáxias no início do universo eram muito mais luminosas do que tínhamos previsto."

Embora seja bastante grande para uma galáxia tão antiga, é ofuscada por algumas galáxias actuais. A nossa Via Láctea tem cerca de 100 mil anos-luz de diâmetro, com massa equivalente a cerca de 10 mil milhões de estrelas do tamanho do Sol.

A equipe JADES também divulgou agora a descoberta da segunda galáxia mais antiga conhecida, de cerca de 303 milhões de anos após o Big Bang. A JADES-GS-z14-1 é menor – com uma massa igual a cerca de 100 milhões de estrelas do tamanho do Sol, medindo cerca de mil anos-luz de diâmetro e formando cerca de duas novas estrelas por ano.

"Estas galáxias formaram-se num ambiente muito mais denso e rico em gás do que o de hoje. Além disso, a composição química do gás era muito diferente, muito mais próxima da composição original herdada do Big Bang: hidrogénio, hélio e vestígios de lítio", disse D'Eugenio.

A formação de estrelas no universo primitivo era muito mais violenta do que hoje, com enormes estrelas quentes formando-se e morrendo rapidamente, e liberando uma enorme quantidade de energia através de luz ultravioleta, ventos estelares e explosões de supernovas, explicou ainda o astrofísico.

Três hipóteses principais foram apresentadas para explicar a luminosidade das primeiras galáxias. A primeira atribuiu este atributo a buracos negros gigante que devoravam material nessas galáxias, mas parece ter sido descartada agora já que a luz observada nas duas galáxias está espalhada por uma área mais ampla do que seria esperado da gula dos buracos negros.

Resta saber se as outras hipóteses — de que estas galáxias são povoadas por mais estrelas do que o esperado ou por estrelas mais brilhantes do que as que existem hoje — ficarão provadas.