Webb detecta luz impossível para galáxias primitivas, deixando cientistas perplexos

O Observatório Espacial James Webb fez uma descoberta nova e completamente inesperada: detectou luz de uma galáxia no Universo primitivo que, de acordo com todas as leis conhecidas, não deveria ter alcançado seus sensores. Esta descoberta fornece novos insights sobre os estágios iniciais da evolução de estrelas e galáxias no Universo, o que deve ter um impacto crítico em nossa compreensão científica desses processos.

Fonte da imagem: NASA

O trabalho, publicado na revista Nature, é dedicado à análise da galáxia JADES-GS-z13-1. Este objeto foi descoberto por Webb 330 milhões de anos após o Big Bang. Esta foi uma época em que a luz visível (das primeiras estrelas e galáxias) ainda tinha dificuldade de se espalhar pelo Universo. Ainda faltavam cerca de 700 milhões de anos para que um Universo transparente com hidrogênio molecular extremamente rarefeito emergisse. O sinal da galáxia JADES-GS-z13-1 registrado por Webb seria característico de um período posterior da evolução do Universo, e sua aparição, bem como o próprio fato de sua detecção em um estágio tão inicial da criação do universo, confundiram os cientistas.

Estamos falando da detecção da linha Lyman-alfa na galáxia JADES-GS-z13-1 – esta é uma linha espectral de radiação ultravioleta de hidrogênio com comprimento de onda de 121,6 nanômetros. Ocorre quando um elétron em um átomo de hidrogênio se move do primeiro nível excitado para o nível fundamental, emitindo um fóton. No Universo primitivo, os fótons ultravioleta dessa linha eram absorvidos pelo hidrogênio neutro, criando assinaturas características no espectro de emissão de objetos distantes. Os cientistas não esperavam ver essa linha em uma galáxia que existiu 330 milhões de anos após o Big Bang. Ele só pôde ser detectado em uma bolha de transparência de 650 mil anos-luz de diâmetro. No entanto, Webb detectou uma explosão dessa luz 13,4 bilhões de anos depois! Isso se tornou um mistério para os pesquisadores, que ainda não têm uma resposta clara para esse fenômeno.

Há duas explicações possíveis para o fenômeno observado. Primeiro, pode ser uma consequência da atividade extrema do buraco negro na galáxia. Em segundo lugar, a galáxia distante pode conter um número anormalmente grande de estrelas supermassivas, cada uma das quais tem de 100 a 300 vezes a massa do Sol. Entretanto, ambas as hipóteses ainda não têm evidências suficientes para que uma delas seja considerada definitiva. Os cientistas continuarão observando esta galáxia distante e esperam descobrir outros objetos semelhantes. Esta será uma contribuição inestimável para a compreensão dos processos que ocorreram no Universo primitivo, de onde sinais claros chegam até nós com grande dificuldade.