Uma equipe internacional de cientistas liderada por Luis Colina, do Centro Astrobiológico Espanhol, realizou um estudo usando o Telescópio James Webb (JWST) da galáxia GN20, que está passando por uma explosão de formação de estrelas – esse fenômeno provavelmente foi desencadeado por uma colisão com outra galáxia .
Imagem composta da galáxia GN20, combinando a fonte de radiação ultravioleta (indicada em azul), poeira fria (em verde), gás molecular (em laranja) e estrelas (em roxo). Fonte da imagem: arxiv.org
GN20, localizada a uma distância de 12 bilhões de anos-luz da Terra, foi uma das primeiras galáxias com formação estelar ativa estudada em detalhes pelos astrônomos. Ele está localizado em um protoaglomerado, uma região do universo onde um aglomerado de galáxias se formaria mais tarde. Considerando a distância, é observado em uma época em que o universo tinha apenas 1,8 bilhão de anos. A taxa de formação de estrelas aqui é de aproximadamente 1860 massas solares por ano. A galáxia é cercada por uma camada de gás com um diâmetro de cerca de 46 mil anos-luz, e um disco giratório gigante já se formou a partir da matéria formadora de estrelas.
As galáxias de formação estelar ativas são cercadas por densas nuvens de poeira e gás que colapsam em objetos densos, e estrelas emergem delas – infelizmente, isso dificulta a observação. Essas nuvens absorvem a luz visível, mas não são um obstáculo à radiação infravermelha, então James Webb é adequado para esse propósito. A observação do GN20 foi realizada com o instrumento MIRI (Mid-Infrared Instrument) de 23 a 24 de novembro de 2022.
Os astrônomos descobriram que o GN20 tem um núcleo denso e brilhante cercado por uma camada gasosa, onde muitas estrelas estão agrupadas – somente nessa estrutura interna, a taxa de formação de estrelas é de 500 massas solares por ano, e esse processo ocorre há 100 milhões anos. O diâmetro do núcleo é inferior a 2.600 anos-luz e o diâmetro do envelope gasoso é de cerca de 23 mil anos-luz. Vale ressaltar que o centro do envelope gasoso está deslocado em relação ao centro da região estelar, o que provavelmente indica uma colisão recente de GN20 com outra galáxia. A deformação no envelope de gás pode ser gerada pela influência gravitacional quando as galáxias passam umas pelas outras ou pelo efeito de sua fusão. Tais interações são frequentemente consideradas a razão para a ativação dos processos de formação estelar nas galáxias.
Os cientistas concluem que o GN20 acabará se tornando uma galáxia massiva, reminiscente das galáxias do Grupo Local, que inclui a Via Láctea, e o processo de formação de estrelas nela não dará em nada.