Novos estudos confirmam existência de oxigénio na galáxia mais distante da Terra

Descoberta no ano passado, a JADES-GS-z14-0 é a galáxia mais distante confirmada alguma vez observada. Está tão longe da Terra que a sua luz demorou 13,4 mil milhões de anos a chegar, o que significa que a vemos como era quando o Universo tinha cerca de 2% da idade atual.

This is an artist’s impression of JADES-GS-z14-0, which as of today is the most distant confirmed galaxy. Galaxies in the early Universe tend to be clumpy and irregular. Supernova explosions in this galaxy would have spread heavy elements forged inside stars, like oxygen, which has been now detected with the Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA). · ESO/M. Kornmesser

Duas equipas diferentes de investigadores detetaram oxigénio na galáxia mais distante conhecida, a JADES-GS-z14-0. A descoberta faz com que os astrónomos tenham que repensar sobre quão rápido as galáxias se formaram no Universo primordial.

Descoberta no ano passado, a JADES-GS-z14-0 é a galáxia mais distante confirmada alguma vez observada: está tão longe da Terra que a sua luz demorou 13,4 mil milhões de anos a chegar até nós, o que significa que a vemos tal como era quando o Universo tinha menos de 300 milhões de anos, o que corresponde a cerca de 2% da sua idade atual.

A nova deteção de oxigénio levada a cabo com a ajuda do ALMA - Atacama Large Millimeter/submillimeter Array, uma rede de telescópios instalada no deserto chileno do Atacama, sugere que esta galáxia é quimicamente muito mais madura do que se esperava.

“É um pouco como encontrar um adolescente onde só esperávamos encontrar bebés”, explica Sander Schouws, primeiro autor do estudo agora aceite para publicação na revista da especialidade The Astrophysical Journal, que entretanto tinha sido divulgado na Nature.

Os resultados mostram que esta galáxia formou-se muito rapidamente, estando também a evoluir muito rápido, o que a coloca num conjunto cada vez maior de provas de que a formação de galáxias no Universo primordial ocorreu muito mais depressa do que o esperado.

As galáxias começam normalmente as suas vidas repletas de estrelas jovens, as quais são principalmente constituídas por elementos leves como o hidrogénio e o hélio. À medida que as estrelas evoluem, são formados no seu interior elementos mais pesados como o oxigénio, que acabam dispersos pela galáxia quando as estrelas morrem.

Os investigadores pensavam que, com 300 milhões de anos, o Universo era ainda demasiado jovem para ter galáxias repletas de elementos pesados. No entanto, os dois estudos levados a cabo com o ALMA indicam que a galáxia JADES-GS-z14-0 tem cerca de 10 vezes mais elementos pesados do que o esperado.

A deteção inequívoca de oxigénio na JADES-GS-z14-0 sugere que as galáxias podem ter-se formado muito mais rapidamente após o Big Bang do que o pensado anteriormente.

“Estes resultados bastante inesperados surpreenderam-me, porque nos abrem uma nova perspetiva sobre as primeiras fases da evolução galáctica”, diz Stefano Carniani, autor principal do artigo aceite para publicação na revista da especialidade Astronomy & Astrophysics. “A prova de que uma galáxia está já bastante madura num Universo ainda muito primordial levanta questões sobre quando e como é que as galáxias se formaram”.

A deteção de oxigénio também permitiu aos astrónomos fazer medições da distância à JADES-GS-z14-0 com muito mais precisão. “Esta deteção do ALMA dá-nos uma medição extraordinariamente precisa da distância a que esta galáxia se encontra, com uma incerteza de apenas 0,005 %. Este nível de precisão, que corresponde a uma exatidão de 5 cm numa distância de 1 km, ajuda-nos a compreender melhor as propriedades das galáxias distantes”, acrescenta Eleonora Parlanti, co-autora do estudo.

Veja o vídeo de explicação preparado pelo ESO

Embora a JADES-GS-z14-0 tenha sido originalmente descoberta com o Telescópio Espacial James Webb, foi necessário usar o ALMA para confirmar e determinar com precisão a grande distância a que esta galáxia se encontra da Terra, sublinha o ESO.