Fábrica de estrelas superquente do início do Universo é descoberta

A galáxia, nomeada de MACS0416_Y1 (ou simplesmente Y1), está localizada a mais de 13 bilhões de anos-luz da Terra. Sua luz começou a viajar até nós quando o Universo tinha apenas cerca de 600 milhões de anos – um simples piscar de olhos em termos cósmicos.

“Estamos olhando para uma época em que o Universo produzia estrelas muito mais rapidamente do que hoje”, explica Tom Bakx, professor da Universidade de Tecnologia de Chalmers, na Suécia, e líder do estudo, em comunicado. “Observações anteriores revelaram a presença de poeira nesta galáxia, tornando-a a mais distante da qual já detectamos diretamente a luz proveniente de poeira brilhante.”

Usando o telescópio Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), instalado no deserto do Atacama, no Chile, os cientistas conseguiram medir a temperatura da poeira cósmica de Y1 com precisão inédita. Essa poeira, composta por minúsculos grãos aquecidos pela luz das estrelas, brilha intensamente em comprimentos de onda invisíveis ao olho humano.

“Quando vimos o quão brilhante essa galáxia era em relação a outros comprimentos de onda, soubemos imediatamente que estávamos diante de algo verdadeiramente especial”, destaca Bakx.

As medições indicaram que a poeira atinge 90 Kelvin (o equivalente a -183°C), uma temperatura fria para padrões terrestres, mas muito mais quente que a observada em galáxias semelhantes. Segundo o coautor Yoichi Tamura, da Universidade de Nagoya, no Japão, essa alta temperatura é o que confirma a natureza “superaquecida” da galáxia. “Embora seja a primeira vez que vemos uma galáxia como essa, acreditamos que possa haver muitas outras por aí”, aponta.

A taxa de formação estelar é igualmente impressionante: Y1 cria estrelas 180 vezes mais rápido do que a Via Láctea, com um ritmo de mais de 180 massas solares por ano. É um processo tão intenso que os pesquisadores sugerem não poder ser sustentado por muito tempo em escalas cosmológicas.

Essas “fábricas de estrelas”, caracterizadas pela intensa formação estelar, foram comuns no Universo primitivo, mas raramente observadas com tanto detalhe. O estudo mostra que a Y1 pode representar um elo perdido entre as primeiras galáxias e as estruturas mais maduras que conhecemos hoje.

Dessa maneira, a descoberta pode ajudar a resolver um antigo mistério sobre a poeira estelar: por que observações anteriores mostravam que galáxias muito jovens pareciam conter mais poeira do que suas estrelas poderiam produzir?

A nova medição fornece uma explicação possível: uma pequena quantidade de poeira muito quente pode brilhar tanto quanto uma grande quantidade de poeira fria. “Mesmo que essas galáxias ainda sejam jovens e não contenham muitos elementos pesados, o que elas têm é quente e brilhante”, destacou a coautora Laura Sommovigo, do Instituto Flatiron e da Universidade Columbia, nos Estados Unidos.

O achado é apenas o começo. Os cientistas pretendem agora usar a alta resolução do ALMA e do Telescópio Espacial James Webb para investigar outras galáxias do início do Universo.

“Queremos entender se essas explosões de formação estelar foram comuns e como moldaram o crescimento das primeiras galáxias”, afirma o líder do projeto. Se confirmada a existência de outras “fábricas de estrelas superaquecidas”, o Universo primordial poderá revelar-se ainda mais dinâmico e brilhante do que os astrônomos imaginavam.