Desde que entrou em operação, em 2022, o telescópio James Webb levou a uma série de descobertas acerca dos estágios iniciais do Universo. Agora, mais uma pode ser adicionada a essa lista: uma galáxia que já estava morta quando o Universo tinha apenas 5% de sua idade atual.
Nesta quarta (6), cientistas disseram que o telescópio avistou uma galáxia onde a formação de estrelas já havia cessado por volta de 13,1 bilhões de anos atrás, 700 milhões de anos após o Big Bang. Muitas galáxias mortas foram detectadas ao longo dos anos, mas essa é a mais antiga em cerca de 500 milhões de anos.
"Essa galáxia parece ter vivido de forma rápida e intensa e, em seguida, parou de formar estrelas muito rapidamente", disse o astrofísico Tobias Looser do Instituto Kavli de Cosmologia da Universidade de Cambridge, autor principal do estudo publicado na revista Nature.
"Nos primeiros 100 milhões de anos de sua história, o Universo era violento e ativo, com bastante gás ao redor para alimentar a formação de estrelas nas galáxias. Isso torna essa descoberta particularmente intrigante e interessante", acrescentou Looser.
A galáxia recém-descoberta é relativamente pequena, com talvez 100 milhões a 1 bilhão de estrelas. Isso a colocaria na vizinhança da massa da galáxia anã Pequena Nuvem de Magalhães situada perto da nossa Via Láctea, embora esta ainda esteja formando novas estrelas.
Após uma galáxia parar de formar novas estrelas, ela se torna um pouco como um cemitério estelar.
"Uma vez que a formação estelar termina, as estrelas existentes morrem e não são substituídas. Isso acontece de forma hierárquica, por ordem de peso estelar, porque as estrelas mais massivas são as mais quentes e brilham mais intensamente, e como resultado têm vidas mais curtas", disse o astrofísico do Instituto Kavli e coautor do estudo, Francesco D'Eugenio.
"Conforme as estrelas mais quentes morrem, a cor da galáxia muda de azul –a cor das estrelas quentes— para amarelo e vermelho —a cor das estrelas menos massivas", acrescentou D'Eugenio. "Estrelas com massa semelhante à do Sol vivem cerca de 10 bilhões de anos. Se essa galáxia parasse de formar estrelas no momento em que a observamos, não haveria estrelas semelhantes ao Sol restantes nela hoje. No entanto, estrelas muito menos massivas que o Sol podem viver trilhões de anos, então continuariam a brilhar muito tempo depois de a formação estelar ter parado."
Na avaliação dos pesquisadores, essa galáxia passou por um surto de formação estelar que durou de 30 a 90 milhões de anos, e então parou repentinamente. Eles tentando descobrir por quê.
Pode ser, disseram, devido à ação de um buraco negro supermassivo no centro galáctico ou a um fenômeno chamado "feedback" —explosões de energia de estrelas recém-formadas— que empurraram o gás necessário para formar novas estrelas para fora da galáxia.
"Alternativamente, o gás pode ser consumido muito rapidamente pela formação estelar, sem ser prontamente reabastecido por gás fresco das redondezas da galáxia, resultando em inanição galáctica," disse Looser.
O James Webb é capaz de olhar para maiores distâncias, e assim mais longe no tempo, do que seu antecessor, o Hubble. Entre outras descobertas, o telescópio permitiu aos astrônomos ver as galáxias mais antigas conhecidas, que se revelaram maiores e mais numerosas do que o esperado.
No novo estudo, os pesquisadores puderam observar a galáxia morta em um momento no tempo. É possível, disseram, que ela tenha retomado a formação estelar posteriormente.
"Algumas galáxias podem passar por rejuvenescimento, se conseguirem encontrar gás fresco para converter em novas estrelas," disse D'Eugenio. "Não sabemos o destino final desta galáxia. Isso pode depender do mecanismo que causou a interrupção da formação estelar."
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