Um estudo publicado nesta segunda-feira (14) na revista Nature atesta que uma das primeiras galáxias observadas pelo Telescópio Espacial James Webb (JWST), da NASA, é uma das mais antigas do Universo – embora seja um pouco mais jovem do que o estimado inicialmente.

Conforme as novas análises feitas pelos astrônomos, a galáxia Maisie teria surgido 390 milhões (e não 286 milhões) de anos após o Big Bang. Ainda assim, ela foi confirmada entre as quatro mais antigas já observadas (sendo a primeira delas a ter refinadas suas medições originais).

“A coisa emocionante sobre a galáxia Maisie é que ela foi uma das primeiras galáxias distantes identificadas pelo JWST e, desse conjunto, é a primeira a realmente ser confirmada espectroscopicamente”, disse o astrofísico Steven Finkelstein, professor da Universidade do Texas em Austin, nos EUA, e principal investigador do programa Cosmic Evolution Early Release Science Survey (CEERS). 

Medições de acompanhamento refinaram cálculos

A equipe do CEERS está atualmente avaliando cerca de 10 outras galáxias que podem ser de uma era ainda anterior à de Maisie – CEERS J141946.35, rebatizada por Finkelstein com o nome de sua filha, que estava fazendo aniversário no dia que essa galáxia foi descoberta.

Para compreender quando a luz que observamos deixou um objeto, os astrônomos medem o chamado redshift (desvio para o vermelho). Esse desvio trata-se do alongamento do comprimento de onda da luz em direção ao extremo mais vermelho do espectro à medida que o objeto que a emite se afasta da Terra. Como vivemos em um Universo em expansão, quanto mais para trás no tempo olhamos, maior é o redshift de um objeto.

As primeiras estimativas de redshift foram baseadas na fotometria, o brilho da luz em imagens usando um pequeno número de filtros de frequência larga. Essas estimativas foram feitas sobre dados coletados pelo CEERS durante seu tempo originalmente alocado para a primeira temporada de observação do JWST, e indicavam um redshift de z=14,3 (o que definiria a idade da galáxia Maisie em 13,48 bilhões de anos).

Para obter uma estimativa mais precisa, a equipe do CEERS solicitou medições de acompanhamento com um instrumento espectroscópico do observatório chamado NIRSpec, que divide a luz de um objeto em muitas frequências estreitas diferentes para identificar com mais precisão sua composição química, saída de calor, brilho intrínseco e movimento relativo.

De acordo com esta última análise espectroscópica, a galáxia de Maisie está em um redshift de z=11,4 – tendo, então, em torno de 13,38 bilhões de anos).

Outra galáxia detectada pelo James Webb é descartada da lista das mais antigas

Este estudo também analisou a CEERS-93316, uma galáxia originalmente encontrada em dados CEERS disponíveis publicamente por uma equipe liderada pela Universidade de Edimburgo, na Escócia, que foi inicialmente apontada como nascida 250 milhões de anos após o Big Bang. 

No entanto, em uma análise mais aprofundada, a equipe descobriu que ela tem um redshift de z=4,9, o que a reposiciona a cerca de 750 milhões de anos mais tarde, ou seja, quando o Universo já tinha um bilhão de anos.

Acontece que o gás quente no CEERS-93316 estava emitindo tanta luz em algumas bandas de frequência estreitas associadas ao oxigênio e hidrogênio que fez a galáxia parecer muito mais azul do que realmente era. Isso se deve a uma peculiaridade do método fotométrico que acontece apenas para objetos com redshifts de cerca de 4,9. 

Finkelstein diz que este foi um caso de azar. “Das muitas dezenas de candidatos de redshifts que foram observados espectroscopicamente, este é o único exemplo de que o verdadeiro desvio para o vermelho é muito menor do que nosso palpite inicial”.

Esta galáxia não só parece azul de forma não natural, como também é muito mais brilhante do que os nossos modelos atuais prevêem para galáxias que se formaram tão cedo no Universo.

“Teria sido realmente desafiador explicar como o Universo poderia criar uma galáxia tão massiva tão cedo”, disse Finkelstein.