James Webb revela como galáxias anãs foram essenciais para a formação do Universo

A recente descoberta de galáxias anãs pelo Telescópio Espacial James Webb (JWST) tem potencial para transformar nosso entendimento do universo primitivo. Astrônomos descobriram que essas pequenas, mas poderosas galáxias, desempenharam um papel crucial na evolução cósmica durante uma fase essencial ocorrida entre 500 e 900 milhões de anos após o Big Bang. Este período, crítico para o crescimento e progressão do universo, viu as galáxias anãs fornecendo a maior parte da energia necessária para o processo de reionização cósmica.

A principal surpresa para os cientistas foi a capacidade dessas galáxias, aparentemente insignificantes, de influenciar a transformação global do universo. Antes de aproximadamente 380 milhões de anos após o Big Bang, durante a época de recombinação, o universo era opaco e escuro, um estado provocado pela densidade e calor extremos que faziam com que elétrons livres impedissem a passagem da luz.

Com a expansão e o resfriamento do universo, os elétrons puderam se combinar com prótons, formando os primeiros átomos de hidrogênio, marcando o fim da “era das trevas” cósmica e tornando o universo transparente à luz.

Durante a era da reionização, que ocorreu após a formação das primeiras estrelas e galáxias, o hidrogênio neutro, elemento predominante no universo, foi transformado em partículas carregadas, chamadas íons. A ionização é causada por elétrons que absorvem fótons e aumentam sua energia e se libertam dos átomos.

Até o momento, não havia nenhum tipo de informação sobre de onde essa radiação ionizante vinha. Essa ionização foi crucial para a continuidade da evolução cósmica, e até recentemente, havia incerteza sobre a origem dessa radiação ionizante. As galáxias anãs, agora identificadas como principais fontes dessa radiação, surpreenderam os pesquisadores com sua eficiência em produzir radiação ionizante, quatro vezes maior do que se esperava, mesmo quando comparadas a galáxias de tamanho normal.

Essas descobertas foram possíveis graças às capacidades espectroscópicas infravermelhas do JWST e ao fenômeno de lente gravitacional previsto por Albert Einstein em sua teoria da relatividade geral. Utilizando um aglomerado de galáxias chamado Abell 2744 como lente gravitacional, os cientistas puderam observar e analisar a luz emitida por essas galáxias anãs distantes e primitivas.

Além de esclarecer o mistério da reionização, essa descoberta abre caminhos para estudos futuros sobre a formação das primeiras galáxias. Até agora, o foco estava nas galáxias massivas e brilhantes, mas para compreender verdadeiramente a formação das primeiras galáxias, é necessário entender a formação de galáxias minúsculas e de baixa massa. A pesquisa liderada por Hakim Atek, do Institut d’Astrophysique de Paris, representa um marco significativo na astrofísica, prometendo expandir ainda mais nossa compreensão do universo primordial.