Uma equipe de astrônomos japoneses, intrigados com a origem das galáxias pós Big Bang, traçou o caminho de volta no tempo, usando telescópios no Chile e descobriram uma galáxia com estrutura espiral que tem aproximadamente 12,4 bilhões de anos.

A pesquisa da equipe foi publicada nesta sexta-feira (21) na Science. À primeira vista, ela parece o feixe de uma lanterna no meio do nevoeiro e, de certa forma, é. Para a descoberta, eles usaram o Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), um instrumento fantástico para compreender as coisas mais antigas ( recentemente datou a idade do próprio universo com uma nova especificidade). A galáxia nesta imagem deve ter se formado em 1,4 bilhão de anos após o Big Bang, na avaliação dos pesquisadores. A matriz detectou emissões de íons de carbono da galáxia.

De acordo com os autores do estudo, espera-se que essas protogaláxias — basicamente globos de gás e estrelas — tenham uma estrutura de disco giratório semelhante às galáxias que são conhecidas atualmente. Esse ‘disco’ pode ter surgido por meio de uma dispersão de energia caótica muito quente ou “a galáxia pode ter sido formada por acreção fria do gás sem uma fase caótica”, disse Takafumi Tsukui, astrônomo da Universidade de Estudos Avançados em Tóquio (SOKENDAI) e do Observatório Astronômico Nacional do Japão. “Acredita-se que o disco maciço seja necessário para a formação subsequente da estrutura espiral que ela possui”, explicou.

Após o Big Bang, que deu origem ao universo, há 13,8 bilhões de anos, as galáxias não surgiram apenas nas formas que conhecemos hoje.

O universo primitivo estava abarrotado de minúsculas protogaláxias sem estrutura que voavam pelo espaço lotado, batendo umas nas outras e se fundindo como um mosh pit (roda punk) cósmico. Como essas protogaláxias amorfas não possuem estrutura atômica definida, eventualmente adquiriram braços em espiral. A parte central, comum nas galáxias, ainda permanece um enigma para os astrônomos.

Uma teoria para os braços é que eles surgiram por meio de interações de marés com outras galáxias. Outra é que os braços ganharam forma quando uma massa localizada no centro da galáxia, puxou outra matéria em sua direção. Seja qual for o caso, continua a teoria de que galáxias espirais não aparecem muito tarde no universo. Portanto, esta galáxia – BRI 1335-0417, como é chamada – foi uma pioneira.

“Quando e como as galáxias foram formadas ainda é um mistério eterno que está sendo explorado na astronomia”, disse o co-autor Satoru Iguchi, também astrônomo da SOKENDAI. “Nós descobrimos uma morfologia espiral na galáxia BRI1335-0417 e, pela primeira vez, demonstramos que a galáxia espiral mais distante surgiu muito antes do pico da formação estelar cósmica,” explicou. Acredita-se que a taxa de nascimento de estrelas estava em seu ápice aproximadamente quatro bilhões de anos após o Big Bang.

“Este estudo está de acordo com as recentes descobertas de galáxias surpreendentemente ‘maduras’ no Universo primordial”, disse Federico Lelli, astrônomo do Arcetri Astrophysical Observatory, na Itália, por e-mail.

No início deste ano, uma equipe liderada por Lelli analisou ALESS 073.1, uma galáxia que também se formou não muito depois do Big Bang, e descobriu que a estrutura nascente tinha uma protuberância e um disco giratório de gás ao seu redor, características tipicamente associadas a mais recentemente galáxias formadas. Ele explica que “observações anteriores com o telescópio ALMA revelaram que discos de gás em rotação regular e protuberâncias estelares maciças existem apenas 1 bilhão de anos após o Big Bang. Este trabalho fornece evidências para mais um sinal de ‘maturidade’: braços espirais.”

No entanto, Amanda Moffett, astrônoma da University of North Georgia, especialista na evolução das galáxias apontou que telescópios mais novos e melhores como o ALMA continuarão a mudar as datas de registro anteriores, já que podem ver mais longe no universo e, portanto, mais para trás no tempo.

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“Uma questão que eu acho que muitos outros astrônomos vão pensar em conexão com este trabalho é se esta galáxia é definitivamente uma galáxia espiral estabelecida com talvez uma barra e uma estrutura espiral levemente enrolada, ou se realmente é um produto de uma fusão com outra galáxia, de forma que as estruturas de ‘braço’ que vemos são mais como caudas de maré ”, explicou Moffett por e-mail.

Ela finaliza deixando uma coisa a mais para se pensar: “estamos vendo uma era em que galáxias espirais já se formaram e agora estão apenas existindo calmamente, ou uma era em que ainda estão ativamente se reunindo e apenas começando a se estabelecer em galáxias ordenadas?”, questiona.

Enquanto os astrônomos analisam, estudam e pesquisam, teremos que esperar os próximos resultados para descobrir.