Astrônomos detectam galáxia ‘morta’ mais antiga já observada

A galáxia parou repentinamente de formar novas estrelas há mais de 13 bilhões de anos

Por Marília Monitchele SEGUIR SEGUINDO Atualizado em 6 mar 2024, 17h54 - Publicado em 6 mar 2024, 17h00

Imagem JWST em cores falsas de uma pequena fração do campo GOODS South, com JADES-GS-z7-01-QU destacado. Esse tipo de galáxia é extremamente raro (JADES/Reprodução)

Uma descoberta surpreendente chamou a atenção de um grupo de astrônomos: uma galáxia que cessou abruptamente a formação de novas estrelas há mais de 13 bilhões de anos. Embora galáxias “mortas” já tenham sido observadas no universo primordial, esta se destaca por ser a mais antiga já registrada — apenas 700 milhões de anos após o Big Bang, que aconteceu há mais de 14 bilhões de anos. Essa observação se destaca como uma das mais profundas já realizadas pelo Webb.

O que torna a descoberta única é sua fugaz existência. A formação estelar ocorreu com uma rapidez vertiginosa e cessou quase instantaneamente, um fenômeno raro em uma era tão precoce da evolução do Cosmos. No entanto, permanece um mistério: se esse estado de “extinção” é passageiro ou permanente, além das causas que desencadearam a interrupção na formação de novas estrelas.

Além de ser a mais antiga, ela possui uma massa relativamente modesta — quase equivalente à Pequena Nuvem de Magalhães (SMC, na sigla em inglês), uma galáxia-anã situada em proximidade à Via Láctea, embora a SMC continue gerando novas estrelas. A sensibilidade aprimorada do Webb permite a observação e análise de galáxias menores e mais tênues.

Os resultados desse estudo, publicados na revista Nature, prometem ser cruciais para entender por que e como as galáxias interrompem sua atividade de formação estelar, e se os fatores que influenciam esse processo variaram ao longo de bilhões de anos.

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“Temos sido espectadores dos primeiros momentos frenéticos do universo, com inúmeras nuvens de gás colapsando para dar origem a novas estrelas,” diz, em nota, Tobias Looser, do Instituto Kavli de Cosmologia e primeiro autor do estudo. “As galáxias precisam de um suprimento abundante de gás para gerar novas estrelas, e o universo primitivo era como um verdadeiro banquete cósmico.”

Os pesquisadores apontam que vários fatores podem ter interrompido a formação estelar, privando a galáxia do gás vital necessário. Buracos negros supermassivos internos ou o feedback da formação estelar podem ter expelido o gás para além dos limites da galáxia, cessando abruptamente a formação de novas estrelas. Alternativamente, o gás pode ter sido consumido em um ritmo acelerado pela formação estelar, sem ser reabastecido prontamente por gás fresco, fazendo a galáxia “morrer de fome”.

Ainda não está claro o que aconteceu, nem o que pode ter levado ao repentino estado de inatividade da galáxia recém-descoberta. “Até então, nossos modelos para entender o universo primitivo eram baseados na realidade observada no universo atual”, afirma Roberto Maiolino, coautor do estudo. “Contudo, ao testemunharmos a extinção tão precoce na formação estelar dessa galáxia, torna-se imperativo revisar nossos modelos.”

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Com base nos dados do JADES (JWST Advanced Deep Extragalactic Survey), os astrônomos descobriram que essa galáxia experimentou um breve e intenso período de formação estelar, ocorrido entre 30 e 90 milhões de anos. Entretanto, entre 10 e 20 milhões de anos antes da observação pelo Webb, a formação de estrelas cessou subitamente.

Os astrônomos ponderam que, embora a galáxia pareça inerte no momento da observação, é possível que, nos aproximadamente 13 bilhões de anos decorridos desde então, ela tenha ressurgido à vida, iniciando novamente o ciclo de formação estelar. A equipe está em busca de outras galáxias similares para coletar mais informações sobre o funcionamento e a morte desses sistemas cósmicos.