Descoberta! Oxigênio é encontrado em galáxia mais distante já observada
Átomos de oxigênio são encontrados em galáxia observada de quando Universo tinha apenas 300 milhões de anos.
Para entender o presente é necessário olhar para o passado e é assim que parte da Astronomia funciona. Para compreender como as galáxias se formaram, os átomos surgiram e o próprio Universo é necessário a observação de galáxias antigas. Essas observações fornecem pistas sobre como tudo que conhecemos se formou. Inclusive esse é um dos objetos da missão em torno do James Webb Space Telescope.
Uma das missões desse telescópio e outros é justamente estudar a presença de moléculas nessas primeiras galáxias. Isso é importante para entender como os primeiros elementos pesados se formaram a partir da fusão nuclear nas primeiras gerações de estrelas. Ao analisar a presença desses elementos e das primeiros moléculas, é possível traçar a evolução química do Universo.
Um novo estudo publicado por pesquisadores da Universidade de Leiden, na Holanda, utilizaram dados do ALMA para detectar átomos de oxigênio na galáxia mais distante já observada. Essa descoberta mostra que as primeiras gerações de estrelas já estavam enriquecendo o meio interestelar com elementos pesados no Universo jovem. A presença de oxigênio nessa galáxia fornece evidências que a evolução química do Universo seja mais rápida do que imaginávamos.
Por que observar galáxias distantes?
Nos últimos anos, as maiores descobertas dentro da Astronomia estão relacionadas com observações de galáxias distantes. Essas galáxias se formaram apenas alguns milhões após o Big Bang quando Universo ainda era muito jovem. Quando observamos essas galáxias, estamos olhando para o passado do Universo e é possível entender os estágios de formação das primeiras estruturas como estrelas e galáxias.
Além disso, essas galáxias permitem testar modelos cosmológicos e compreender melhor as fases do Universo jovem. Um deles é a era da reionização que foi um período em que a radiação das primeiras estrelas aqueceu e ionizou o gás do Universo. Acredita-se que as primeiras estrelas e galáxias se formaram durante o período conhecido como Era das Trevas onde não havia fonte de luz.
James Webb Space Telescope
Uma das missões principais que pretende observar as primeiras galáxias são as missões do Telescópio Espacial James Webb (JWST). O JWST foi construído de forma a observar Universo no comprimento de onda infravermelho que é o comprimento que observarmos essas galáxias. Ele foi lançado em dezembro de 2021 e os primeiros resultados saíram em junho de 2022.
A revolução do JWST está justamente na sua estrutura com um espelho primário de 6,5 metros e suas câmeras e espectrógrafos, como o NIRCam e o MIRI. Eles está localizado em um ponto chamado ponto de Lagrange L2 onde escudos térmicos mantém a temperatura baixa para que ele não capture ruído. Por causa da sua localização, a atmosfera terrestre não é um problema.
A galáxia mais distante já observada
Graças ao JWST foi possível observar a galáxias mais distante já registrada que é chamada de JADES-GS-z14-0. Ela tem um redshift aproximadamente de 14 indicando que sua luz demorou cerca de 13,4 bilhões de anos para chegar até nós. Em outras palavras, estamos observando a galáxia JADES-GS-z14-0 quando o Universo tinha menos de 300 milhões de anos que é por volta de 2% da sua idade atual.
Por ser uma das mais distantes já observada, muitos telescópios focam em estudar a galáxia em busca de respostas para época da reionização. Um dos observatórios que contribuiu para o estudo foi o ALMA que confirmou a distância. Além disso, com o ALMA foi possível observar detalhes e propriedades da galáxia que não haviam sido encontrados antes, um exemplo foi a detecção de elementos e moléculas.
Moléculas de oxigênio
O que mais chamou atenção no estudo publicado por pesquisadores da Universidade de Leide foi a detecção de oxigênio usando dados do ALMA. Como a galáxia está em um dos primeiros momentos do Universo, a presença desse elemento chama atenção porque mostra que a galáxia JADES-GS-z14-0 está mais evoluída do que o esperado para essa época do Universo tão jovem.
A principal ideia da Cosmologia é que quando o Universo tinha cerca de 300 milhões de anos, idade que a JADES-GS-z14-0 foi encontrado, as galáxias eram jovens demais para conter elementos mais pesados. No entanto, a JADES-GS-z14-0 parecer ter cerca de dez vezes mais elementos pesados do que o previsto. Isso por ter um impacto sobre o que conhecemos e entendemos de formação de galáxias.
Referência da notícia
Leiden researchers discover oxygen in the most distant known galaxy