“James Webb” rompeu o brilho dos antigos quasares e viu a luz de algumas das primeiras estrelas do universo

Um grupo de astrônomos relatou a primeira observação mundial da luz estelar de galáxias muito ativas (quasares). “James Webb” foi capaz de ver a população estelar à luz dos quasares a uma distância de 12,9 e 12,8 bilhões de anos, ou às vezes tão pouco quanto 870 e 880 milhões de anos após o Big Bang. A ciência terrestre nunca olhou tão longe e com tanta resolução. A descoberta ajudará a entender a evolução de estrelas, galáxias e buracos negros supermassivos em seus centros.

Quasar HSC J2236+0032 visto pelo Telescópio Espacial James Webb. Fonte da imagem: Ding, Onoue, Silverman, et al.

O Telescópio Espacial Hubble ajudou os cientistas a ver estrelas em galáxias ativas a 10 bilhões de anos-luz de distância. “Webb” olhou ainda mais longe – quase 13 bilhões de anos, ou na época em que as primeiras estrelas formaram as primeiras galáxias. Antes disso, a ciência era capaz de formar uma ideia da evolução dos quasares e suas galáxias hospedeiras nos anos maduros do Universo até o nosso tempo. Mas o que aconteceu nas primeiras épocas do desenvolvimento do Universo permaneceu desconhecido para nós.

Deve-se dizer que no Universo que estudamos, a massa dos quasares se correlaciona com a massa das galáxias em que estão localizados (um quasar é um buraco negro supermassivo que se alimenta ativamente no centro de uma galáxia, ou, em outras palavras, seu núcleo ativo). Assim, existe uma dependência aproximada da massa dos quasares com a massa das galáxias. Os cientistas não podem responder com 100% de certeza por que isso acontece. Existem duas hipóteses principais sobre este assunto: ou a radiação quasar afeta a atividade de formação de estrelas nas galáxias hospedeiras, ou os buracos negros crescem proporcionalmente ao crescimento das galáxias em uma cadeia de fusões sucessivas de galáxias menores e buracos negros de seus centros.

As observações de Webb fornecem um material valioso para estudar a evolução de galáxias e quasares nos estágios iniciais, o que pode confirmar uma ou outra hipótese, e para isso é necessário ser capaz de separar a luz das estrelas nas galáxias da luz dos quasares em suas centros, que ofusca todas as outras radiações próximas. Afinal, podemos aprender sobre a massa de uma galáxia distante apenas analisando a luz de sua população estelar. Webb forneceu essa oportunidade para objetos a uma distância inimaginável.

Dois quasares do Universo primitivo – J2236+0032 e J2255+0251 – acabaram tendo a mesma proporção de massas de buracos negros para as massas de suas galáxias como em nossa região do Universo. As galáxias, em cujos centros viviam naquela época, tinham uma massa de 130 bilhões e 30 bilhões de vezes mais que o sol, e as massas de seus buracos negros centrais eram 1,4 bilhão e 200 milhões de vezes a massa do Sol.

Claro, duas observações não são suficientes para criar uma teoria coerente, então “James Webb” continuará a estudar quasares no início do Universo, e tais programas já foram delineados e estão sendo implementados.