Astrônomos usando o Telescópio Espacial James Webb descobriram uma característica inesperada em uma galáxia distante e primitiva. Apesar da tenra idade do universo quando se formou, esta galáxia não mostra sinais de rotação.
Ben Forrest, cientista pesquisador do Departamento de Física e Astronomia da UC Davis e principal autor de um estudo publicado em 4 de maio na revista Science, explicou que esse comportamento normalmente só é visto em galáxias muito grandes e maduras, muito mais próximas da Terra. astronomia natural.
“Desta vez não mostrou qualquer evidência de rotação, o que foi surpreendente e muito interessante”, disse Forrest.
Por que se espera que as galáxias girem
Os modelos atuais sugerem que as galáxias começam a girar à medida que se formam. O gás que flui para dentro e a gravidade criam um momento angular que move esses sistemas.
Ao longo de milhares de milhões de anos, as galáxias podem colidir e fundir-se, especialmente em aglomerados estelares densos. Essas interações repetidas podem aumentar ou neutralizar a rotação. Como resultado, algumas galáxias próximas têm pouca rotação geral e, em vez disso, mostram estrelas movendo-se em direções aleatórias.
Como se pensa que esta transição demora muito tempo, foi surpreendente vê-la na galáxia XMM-VID1-2075, que tem menos de 2 mil milhões de anos.
galáxias gigantes formadas nos primeiros tempos
Forrest e colegas fazem parte da pesquisa MAGAZ3NE (z>3 Massive Ancient Galaxies in the Near Infrared), que estudaram usando o Observatório WM Keck no Havaí.
“Observações anteriores do MAGAZ3NE confirmaram que esta é uma das galáxias mais massivas do Universo primitivo, contendo já várias vezes o número de estrelas que a nossa Via Láctea, e também confirmaram que já não está a formar novas estrelas, tornando-a um alvo atraente para observações de acompanhamento,” disse Forrest.
Telescópio Webb revela movimentos internos
A equipe usou o Telescópio Espacial James Webb para examinar XMM-VID1-2075 junto com outras duas galáxias da mesma época. Isso lhes permite rastrear o movimento de materiais dentro de cada sistema.
“Este tipo de trabalho tem sido feito muito em galáxias próximas porque são mais próximas e maiores, por isso é possível fazer este tipo de estudos a partir do solo, mas é muito difícil fazer este tipo de estudos em galáxias com elevado desvio para o vermelho porque parecem muito mais pequenas no céu,” disse Forrest. “(O Telescópio Espacial James Webb) realmente ultrapassou a fronteira deste tipo de pesquisa.”
Das três galáxias, uma tem rotação óbvia, outra tem uma estrutura irregular e a terceira não tem rotação, mas sim um forte movimento aleatório de suas estrelas.
“Isto é consistente com algumas das galáxias mais massivas do universo local, mas encontrá-lo tão cedo é um pouco surpreendente”, disse Forrest.
O que pode impedir a rotação das galáxias?
Os pesquisadores agora estão tentando entender como a galáxia se transformou tão rapidamente no que os cientistas chamam de “slow spinner”.
Uma explicação possível não é uma longa história de fusões múltiplas, mas uma colisão dramática. Se duas galáxias girando em direções quase opostas colidirem, seus movimentos poderão ser cancelados.
“Para esta galáxia em particular, vemos muito excesso de luz nas laterais”, disse Forrest. “Isso sugere que algum outro objeto entrou e interagiu com o sistema e possivelmente mudou sua dinâmica”.
Encontre mais galáxias sem rotação
A equipe continua a procurar galáxias semelhantes no universo primitivo. Ao comparar as observações com simulações de computador, os cientistas podem testar se as teorias atuais sobre a formação de galáxias são verdadeiras.
“Existem algumas simulações que prevêem que haverá um número muito pequeno destas galáxias não rotativas nos primeiros dias do Universo, mas prevêem que serão muito raras”, disse Forrest. “Portanto, esta é uma forma de testarmos estas simulações e realmente descobrirmos quão comuns elas são, o que pode então nos dar informações sobre se esta teoria da evolução está correta”.
Outros coautores do artigo incluem: Brian C. Lemaux, UC Davis e Observatório Gemini no Havaí; Adam Muzzin e Adit H. Edward, Universidade de York, Toronto; Danilo Marchesini, Richard Pan e Nehir Ozden, Universidade Tufts; Jacqueline Antwi Danso, Universidade Irvine, Toronto; Wenjun Chang, Universidade da Califórnia, Tufts; Jacqueline Antwi Danso, Universidade de Toronto; Observatório Keck, Kamuiela, Havaí; Lucas Kimmig e Rhea-Silvia Remus, Universidade Ludwig Maximilian de Munique, Alemanha; Ian McConachie, Universidade de Wisconsin-Madison; Alison Noble, Universidade Estadual do Arizona; e Gillian Wilson e ME Wisz, Universidade da Califórnia, Merced.
A pesquisa foi financiada pela NASA, pelo Space Telescope Science Institute e pela National Science Foundation.
