Gêmea da Via Láctea antiga demais desafia modelo padrão da cosmologia

Redação do Site Inovação Tecnológica - 07/10/2024

Esta imagem mostra a galáxia REBELS-25, como observada pelo ALMA, sobreposta a uma imagem infravermelha da área, obtida pelo telescópo VISTA. Com apenas 700 milhões de anos após o Big Bang, esta torna-se a galáxia semelhante à Via Láctea mais distante e mais antiga conhecida até hoje.
[Imagem: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/L. Rowland et al./ESO/J. Dunlop et al./CASU/CALET]

Novo revés para o Big Bang

Astrônomos descobriram uma galáxia muito similar à Via Láctea, mas que está mais distante do que se acreditava ser possível - em astronomia, quanto mais distante um corpo celeste, mais antigo ele é.

Chamada REBELS-25, essa galáxia de disco parece tão ordenada quanto as galáxias atuais, ainda que a luz que recebemos hoje foi emitida por ela quando o Universo tinha apenas 700 milhões de anos.

É surpreendente porque, de acordo com a nossa compreensão atual da formação galáctica, essas primeiras galáxias do Universo primordial deveriam ser bastante caóticas - é mais uma observação reforçando a ideia de que nosso modelo padrão do Universo, baseado no Big Bang, pode não corresponder à realidade.

Para se formar, as galáxias que observamos no Universo atual passaram por múltiplas etapas de desenvolvimento, desde que nasceram como aglomerados caóticos, que se formaram inicialmente no Universo primordial. "De acordo com o que sabemos sobre a formação galáctica no Universo, esperávamos que a maioria das galáxias primitivas fossem pequenas e bagunçadas," disse a astrônoma Jacqueline Hodge, da Universidade de Leiden, nos Países Baixos. Essas galáxias primitivas fundem-se umas com as outras, evoluindo posteriormente para formas mais suaves em um ritmo muito lento.

As teorias atuais sugerem que, para que uma galáxia se apresente tão ordenada quanto a nossa Via Láctea - um disco em rotação com estruturas organizadas, como braços em espiral - ela deverá ter evoluído durante bilhões de anos. Contudo, a detecção de REBELS-25 contesta esta escala de tempo.

O painel da esquerda mostra como o gás frio está distribuído na galáxia e apresenta indícios de uma estrutura em barra alongada no seu centro. O painel da direita mostra o movimento do gás frio na galáxia. O azul corresponde a gás que se aproxima da Terra, enquanto o vermelho corresponde a gás que se afasta da Terra, com a tonalidade mais escura representando um movimento mais rápido - a divisão vermelho-azul da imagem mostra claramente que o objeto está girando.
[Imagem: Lucie E Rowland et al. - 10.1093/mnras/stae2217]

Organização precoce

A REBELS-25 torna-se agora a mais distante galáxia de disco com forte rotação já descoberta. Sua idade calculada - 700 milhões de anos - corresponde a meros 5% da sua idade atual (13,8 bilhões de anos) - o que faz com que a rotação ordenada da REBELS-25 seja inteiramente inesperada.

"Observar uma galáxia tão parecida com a nossa Via Láctea, fortemente dominada pela rotação, desafia a nossa compreensão da rapidez com que as galáxias do Universo primordial evoluem para as galáxias ordenadas que vemos no cosmos atual," reforçou Lucie Rowland, primeira autora da descoberta.

E esta é uma observação bem fundamentada: A REBELS-25 foi inicialmente detectada pela mesma equipe em observações anteriores usando o radiotelescópio ALMA, no deserto chileno do Atacama. Aqueles dados já mostravam indícios de rotação, mas a resolução não era suficientemente alta para se ter certeza disso. Para discernir corretamente a estrutura e o movimento da galáxia, a equipe realizou observações de seguimento, também com o ALMA, com uma resolução mais elevada, conseguindo assim confirmar a sua natureza recorde.

Surpreendentemente, os dados também sugerem características mais desenvolvidas, semelhantes às da Via Láctea, como uma barra central alongada e até braços em espiral, embora sejam necessárias mais observações para confirmar esses indícios. "Encontrar provas adicionais de estruturas mais evoluídas seria uma descoberta fantástica, já que estaríamos de fato na presença da galáxia mais distante com tais estruturas observada até hoje," concluiu Rowland.

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