Galáxia espiral mais antiga já detectada tem 12,4 bilhões de anos

O sistema se formou 1,4 bilhão de anos após o Big Bang. Seu estudo pode ajudar pesquisadores a compreenderem a evolução da Via Láctea e do próprio Sistema Solar.

Por Carolina Fioratti
24 Maio 2021, 20h42

Imagem de galáxia que se assemelha com uma explosão desfocada. — (ALMA (ESO/ NAOJ/ NRAO), T. Tsukui e S. Iguch/Creative Commons)

O Big Bang, expansão cósmica que deu origem ao universo, ocorreu há 13,8 bilhões de anos. As galáxias, claro, foram se formando depois disso. Mas os cientistas não sabem dizer com precisão quando esses sistemas se formaram ou como isso ocorreu. Essas são duas questões clássicas da astronomia.

Uma pesquisa recém publicada na revista Science pode trazer pistas sobre este mistério: pesquisadores do Observatório Astronômico Nacional do Japão detectaram o que pode ser a galáxia espiral mais antiga do universo, com 12,4 bilhões de anos. Obter detalhes sobre esse sistema ajudará os cientistas a compreender o processo de formação das galáxias, incluindo a Via Láctea, berço do nosso Sistema Solar.

Os pesquisadores estavam utilizando o Telescópio ALMA (Atacama Large Millimeter Array, localizado no Chile) quando avistaram a chamada BRI 1335-0417, uma galáxia com raio estimado entre 6.500 e 16.300 anos-luz. Só para ter uma ideia, a distância da Terra até o Sol é de apenas oito minutos-luz. O sistema parece ter se formado 1,4 bilhão de anos depois do Big Bang – um tempo relativamente curto na escala astronômica, principalmente quando falamos de galáxias espirais.

Nós vivemos em uma galáxia espiral. A Via Láctea e 70% das galáxias que existem no universo têm morfologia espiral. Só que quando os astrônomos olham para locais muito distantes, a proporção de galáxias espirais diminui. Elas não estão só longe de nós: essas galáxias estão no passado. Elas estão tão distantes que a luz delas demora bilhões de anos para chegar até a Terra. A luz que os astrônomos observam hoje na BRI 1335-0417 foi emitida há 12,4 bilhões de anos. Naquela época, as galáxias espirais eram mais raras.

Como ocorreu essa mudança? No começo do universo, existiam pequenas protogaláxias, aglomerados de poeira e gás, que se locomoviam pelo espaço batendo umas nas outras. Elas ainda não eram espirais, mas podiam chegar a esse formato ao se chocar com outras galáxias menores, que se ligavam como braços. Imagine um Beyblade: os braços são as pontas que vemos ao redor do círculo central. Os cientistas levantam a hipótese de que esta formação aconteceu com a BRI 1335-0417, que possui dois braços e está ativamente produzindo estrelas.

Acredita-se que Via Láctea também tenha surgido pela fusão de dois sistemas estelares. Ela possui quatro braços principais, e o Sistema Solar nasceu em um desses. Satoru Iguchi, um dos autores do estudo, disse em comunicado: “Traçar as raízes da estrutura espiral fornecerá pistas sobre o ambiente em que o Sistema Solar nasceu. Espero que esta pesquisa contribua ainda mais para nossa compreensão da história da formação das galáxias.”

O excesso de poeira acaba obscurecendo a luz das estrelas presentes na BRI 1335-0417, o que impede os cientistas de obterem mais informações sobre a galáxia. No entanto, o ALMA detectou emissões de íons de carbono vindas do sistema, o que deve contribuir para entender o que se passa dentro dele.

Além disso, os cientistas acreditam que as galáxias elípticas gigantes surgem de galáxias com muita poeira e que produzem estrelas ativamente, como a BRI 1335-0417. Por conta disso, os astrônomos sugerem que essa galáxia poderá mudar a sua forma no futuro, colaborando para o estudo da evolução morfológica das galáxias.