Os astrónomos identificaram uma galáxia excepcionalmente activa, designada Y1, que existiu apenas 800 milhões de anos após o Big Bang. Esta galáxia está a formar estrelas a um ritmo 180 vezes mais rápido que a Via Láctea, revelando uma era até então desconhecida de intensa formação estelar no cosmos primitivo. A descoberta oferece insights críticos sobre como as galáxias evoluíram rapidamente nos estágios de formação do universo.
Formação estelar sem precedentes
A extraordinária produtividade do Y1 foi confirmada pela medição da temperatura da sua poeira cósmica sobreaquecida utilizando o Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA). A luz emitida por esta galáxia primordial, que viajou durante 13 mil milhões de anos, revelou um ambiente único de formação estelar.
“Estamos olhando para uma época em que o universo produzia estrelas muito mais rápido do que hoje”, explica o líder da equipe, Tom Bakx, da Chalmers University of Technology. Observações anteriores já haviam detectado poeira em Y1, tornando-a a galáxia mais distante com poeira brilhante detectada diretamente. Isto levou os investigadores a suspeitar de uma fábrica estelar invulgarmente eficiente.
O quebra-cabeça da poeira inicial
A pesquisa aborda um enigma de longa data na cosmologia: a abundância de poeira nas primeiras galáxias. Os modelos convencionais têm dificuldade em explicar como é que estas galáxias jovens podem acumular reservas significativas de poeira, uma vez que a poeira é criada principalmente por estrelas mais velhas e moribundas. A alta temperatura da poeira de Y1 oferece uma resolução potencial.
“As galáxias no Universo primitivo parecem demasiado jovens para a quantidade de poeira que contêm”, observa Laura Sommovigo, do Instituto Flatiron. “Mas uma pequena quantidade de poeira quente pode parecer tão brilhante quanto grandes quantidades de poeira fria. É exatamente isso que estamos vendo no Y1.”
Isto sugere que a aparente abundância de poeira pode ser uma ilusão de ótica – o resultado de grãos de poeira mais quentes e brilhantes, em vez de uma simples quantidade.
As condições para o nascimento precoce
A taxa extrema de formação estelar de Y1 provavelmente reflete as condições únicas do universo primitivo. Nesta época, as galáxias eram menores, mais densas e em rápido crescimento. O intenso período de explosão estelar, produzindo cerca de 180 massas solares de estrelas anualmente, não teria durado indefinidamente. No entanto, explosões semelhantes podem ter sido comuns no início do universo.
“Não sabemos quão comuns podem ser essas fases”, acrescenta Bakx. “Mas pretendemos procurar mais exemplos de fábricas estelares como esta.”
Implicações para a evolução da galáxia
A descoberta de Y1 reforça a ideia de que o universo primitivo foi um período de evolução galáctica caótica e acelerada. A intensa formação estelar impulsionada por ambientes como Y1 provavelmente desempenhou um papel crucial na disseminação de elementos pesados no universo e na formação das estruturas que observamos hoje.
Uma investigação mais aprofundada utilizando as capacidades de alta resolução do ALMA será essencial para compreender os mecanismos detalhados que impulsionam a formação estelar de Y1. Isto inclui a identificação das fontes da sua extrema produção de energia e o mapeamento da distribuição de gás e poeira na galáxia.
O estudo de Y1 e de fábricas estelares semelhantes continuará a refinar a nossa compreensão das primeiras galáxias do Universo e das condições que lhes permitiram crescer tão rapidamente.
