Galáxia antiga desafia teorias sobre formação estelar no universo

Uma galáxia gigante, com mais de 11 bilhões de anos, conseguiu desafiar teorias antigas sobre a formação de estrelas no universo primitivo. Essa galáxia, chamada J0107a, é responsável por formar estrelas quase 300 vezes mais rápido do que nossa Via Láctea. Ainda mais surpreendente é que ela tem uma estrutura semelhante às galáxias em disco que observamos hoje, sem sinais de colisões que normalmente acionam esse tipo de atividade intensa.

< H2>Uma galáxia antiga que quebra paradigmas na formação estelar

A descoberta de J0107a foi possível graças ao uso combinado do ALMA e do James Webb Space Telescope. Esses instrumentos permitiram estudar a estrutura e o movimento de gás na galáxia, revelando um padrão semelhante ao de galáxias próximas em seu método de formação de estrelas. Com essa tecnologia, os cientistas puderam observar como o gás se comporta dentro da galáxia, o que ajudou a entender seu crescimento acelerado.

O que torna J0107a ainda mais incomum é sua estrutura de disco com uma grande faixa central de gás e estrelas formando um “bar” que atravessa seu centro. Esses “bars” são comuns nas galáxias atuais, presentes em cerca da metade delas, e contribuem para direcionar gás para o núcleo, alimentando a formação de novas estrelas e até mesmo o crescimento de buracos negros supermassivos. No entanto, sua presença em uma galáxia tão antiga surpreende os astrônomos.

Além disso, a quantidade de gás no “bar” de J0107a é aproximadamente 50% do total de massa, enquanto nas galáxias atuais esse número é inferior a 10%. Essa quantidade elevada de gás alimenta uma corrente de aproximadamente 600 massas solares por ano dirigindo-se ao centro da galáxia, sustentando uma atividade estelar extremamente intensa. Isso indica que a formação de estrelas gigantes ainda ocorre de modo bastante eficiente há mais de 11 bilhões de anos.

Os dados também mostraram que o gás dentro do “bar” se move de uma maneira similar ao comportamento observado em galáxias próximas. No entanto, a quantidade de gás é uma grande diferença, sustentando fluxos de gás que atravessam cerca de 20 mil anos-luz, aproximadamente a distância da Terra ao centro da nossa galáxia. A presença de movimentos tão fortes desafia modelos antigos que achavam que galáxias antigas só evoluíam via colisões violentas.

Segundo Shuo Huang, líder do estudo, a origem do gás de J0107a não parece provenientes de colisões, mas de uma grande fluxo de gás que veio do grande tecido cósmico, conhecido como web cósmica. Eles suspeitam que o gás tenha sido atraído por fluxos de “streaming” frio vindo do espaço, um conceito que altera a compreensão antiga de que a formação de galáxias massivas dependia principalmente de colisões violentas.

< H3>Desafios às teorias tradicionais de evolução galáctica

Essa descoberta mostra que, há mais de 11 bilhões de anos, o universo já abrigava galáxias estruturadas de forma semelhante às modernas, com discos e barras ativos na formação de estrelas em grande escala. Isso indica que, em vez de sempre ocorrerem colisões violentas para formar grandes galáxias, fluxos de gás mais suaves e contínuos podem ter contribuído significativamente para seu crescimento.

O estudo também reforça a importância de entender a composição do gás interestelar e suas dinâmicas, já que são essenciais na formação de galáxias com alta taxa de formação estelar, como a J0107a. Técnicas de observação de emissão de moléculas de CO e carbono atômico ajudaram a mapear essas movimentações, fornecendo uma imagem mais clara de como esses processos aconteciam na história do universo.

A possibilidade de galáxias se formarem por fluxo contínuo, mesmo na época em que o universo era bastante jovem, puxa o fio de novas hipóteses na cosmologia. Essa pesquisa ainda sugere que a formação de uma galáxia em disco, com sua estrutura de barras e movimento de gás, poderia ocorrer de forma mais suave e menos caótica do que se pensava, alterando o entendimento sobre a evolução de galáxias com formação de estrelas.

A tecnologia empregada, incluindo o James Webb, abriu uma janela inédita para o passado cósmico. Assim, os astrônomos estão reescrevendo a história de como as maiores estruturas do universo se formaram e evoluíram mesmo em seus primeiros bilhões de anos, com amplo impacto para teorias que até hoje predominavam.

< i>Via Neowin