Galáxia Antiga de grandes dimensões não é o que os astrônomos pensavam pela primeira vez

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Galáxia Antiga de grandes dimensões não é o que os
astrônomos pensavam pela primeira vez
Impressão artística de como pensávamos que o HFLS3 se parecia. (ESA / C. Carreau (em inglês)
O Universo primitivo era um período selvagem. Nos primeiros 2 bilhões de anos após o Big Bang 13,8
bilhões de anos atrás, a formação de estrelas positivamente alestrou e as galáxias se transformaram em
vida na escuridão, colidiram e cresceram.
Interpretar a luz que viajou tão longe através do espaço e do tempo pode ser difícil, e nem sempre
acertamos. Na verdade, o telescópio espacial mais poderoso em operação acaba de revelar o que pode
ser um caso fascinante de identidade equivocada.
Descoberto em 2013 como a fonte de formação estelar desenfreada apenas 880 milhões de anos após o
Big Bang, uma "galáxia" chamada HFLS3 não é uma galáxia. De acordo com uma análise de dados do
Telescópio Espacial James Webb, o HFLS3 é na verdade seis galáxias passando por uma colisão
gigante épica no início do tempo.
O estudo, liderado pelo astrofísico Gareth Jones, da Universidade de Oxford, foi aceito para publicação
em Astronomy & Astrophysics e está disponível no servidor de pré-impressão arXiv.
O HFLS3 confunde os cientistas quando os encontraram em dados do telescópio espacial Herschel. Lá
estava, sentado no início do Universo durante a Épto da Reionização, bombeando estrelas a uma taxa
surpreendente de cerca de 3.000 massas solares por ano. A Via Láctea, em comparação, produz cerca
de 8 massas solares de estrelas por ano, embora se pensasse que os dois objetos têm cerca da mesma
massa.
Isso foi um desafio para explicar, porque não se pensava que as galáxias eram capazes de crescer tão
grande tão cedo no Universo, ou ter uma taxa tão alta de formação estelar.
Mas as observações do Herschel, e as subsequentes observações do Hubble, sugeriram que havia mais
acontecendo, com indícios de que talvez houvesse mais de uma galáxia dentro desse brilho distante.
https://sci.esa.int/web/herschel/-/51693-artist-s-impression-of-starburst-galaxy-hfls3
https://www.sciencealert.com/big-bang
https://www.nature.com/articles/nature12050
https://www.physics.ox.ac.uk/our-people/jonesg
https://arxiv.org/abs/2308.16620
https://www.nsf.gov/news/special_reports/astronomy/epoch_reionization.pdf
https://www.sciencealert.com/the-milky-way-might-be-producing-more-stars-than-we-thought
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Otimizado para olhar para os confins mais profundos do espaço-tempo com a mais alta resolução até
agora, o JWST permitiu que os astrônomos analisassem mais detalhadamente o HFLS3 do que
tínhamos sido capazes de obter anteriormente.
Em setembro de 2022, o instrumento NIRSpec de infravermelho próximo do JWST fez observações da
amostra do céu em que o HFLS3 pode ser encontrado, e Jones e sua equipe caíram nos dados com
entusiasmo. E, uma vez que eles processaram os dados e provocaram a maneira como a luz se
deformara enquanto viajava pelo Universo, eles perceberam que havia sinais de seis galáxias distintas
dentro.
Novos detalhes sobre o HFLS3 identificam seis galáxias distintas onde, uma vez que foi
presumido, havia apenas uma. (Jones et al., Astronomia e Astrofísica, 2023)
Em um volume de espaço de apenas 36.000 anos-luz de diâmetro, eles descobriram que o HFLS3
consiste em três pares de pequenas galáxias trancadas em uma dança trazendo-as para uma colisão
inevitável. Essa colisão teria ocorrido dentro de um bilhão de anos da observação; esse é um espaço de
tempo bastante curto para algo tão épico quanto uma colisão galáctica.
Eles estão tão próximos uns dos outros que suas interações gravitacionais estão agitando seu material
de formação de estrelas, fazendo com que ele se inague com a formação de estrelas, explicando assim
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também a taxa extremamente alta na qual novas estrelas estão nascendo. E a descoberta oferece uma
fascinante visão da maneira como as galáxias interagiram e cresceram durante o período conhecido
como Amanhecer Cósmico.
Isso garante, dizem os pesquisadores, uma investigação mais e mais próxima, tanto desta quanto de
outras fontes.
“Tomados juntos, nossos resultados exigem uma reinterpretação drástica do campo HFLS3”, escrevem
eles em seu artigo.
“OHFLS3 provavelmente não é uma explosão estelar extrema, mas representa um dos grupos mais
densos de galáxias que formam estrelas no primeiro bilhão de anos do Universo. Observações recentes
e contínuas de alta resolução ... ajudarão a caracterizar ainda mais esse campo único.
A pesquisa foi aceita em Astronomia e Astrofísica, e está disponível no arXiv.
https://arxiv.org/abs/2308.16620
https://arxiv.org/abs/2308.16620