Os Segredos da Galáxia Distante A1689-zD1: Uma Perspectiva Inesperada sobre Poeira Cósmica

Imagine olhar para o céu e ver não apenas estrelas, mas também um vislumbre do passado distante do nosso universo. É exatamente isso que o Telescópio Espacial James Webb (JWST) e o Atacama Large Millimeter/sub-millimeter Array (ALMA) nos permitem fazer. Recentemente, uma equipe internacional de astrônomos utilizou esses poderosos instrumentos para observar uma galáxia massiva e distante, conhecida como A1689-zD1, revelando descobertas surpreendentes sobre a poeira cósmica em galáxias primitivas.

Publicadas no servidor arXiv em 9 de outubro de 2025, essas novas observações oferecem insights cruciais sobre as propriedades dessa galáxia, especialmente no que diz respeito à produção de poeira em um sistema tão antigo.

O Que Torna A1689-zD1 Tão Especial?

A A1689-zD1 não é uma galáxia qualquer. Ela é uma galáxia massiva e brilhante, altamente ampliada por lentes gravitacionais, localizada a um redshift de aproximadamente 7.13. Mas o que significa redshift? Pense em uma ambulância se afastando de você: o som da sirene fica mais grave. Da mesma forma, a luz de objetos distantes no universo se estica e se move para a parte vermelha do espectro (redshift) à medida que o universo se expande. Um redshift de 7.13 significa que estamos vendo a luz dessa galáxia de quando o universo tinha apenas cerca de 700 milhões de anos de idade, um verdadeiro bebê cósmico!

Com um diâmetro de cerca de 3.000 anos-luz e uma massa estelar estimada em 2.6 bilhões de massas solares (ou seja, 2.6 bilhões de vezes a massa do nosso Sol!), a A1689-zD1 já havia sido observada anteriormente. Essas observações revelaram uma metalicidade próxima à do Sol – isso é, a quantidade de elementos mais pesados que hidrogênio e hélio presentes na galáxia. Além disso, ela continha uma quantidade substancial de poeira, com uma massa estimada em 15 milhões de massas solares. Tudo isso a tornava um laboratório perfeito para estudar a poeira interestelar nas primeiras épocas do cosmos.

A Missão de Desvendar a Poeira Cósmica

Foi por essa razão que um grupo de astrônomos, liderado por Kasper E. Heintz da Universidade de Copenhague, Dinamarca, decidiu investigar o conteúdo de poeira da A1689-zD1 com o JWST e o ALMA. Eles queriam entender melhor os componentes da matéria bariônica (a matéria

ordinária que forma estrelas, planetas e nós mesmos) no meio interestelar (o espaço entre as estrelas dentro de uma galáxia), com foco especial na formação da poeira cósmica.

A equipe de Heintz utilizou uma técnica chamada modelagem da distribuição de energia espectral (SED) do ultravioleta ao infravermelho distante para a A1689-zD1. Essa técnica é como tirar uma

fotografia da “assinatura de luz” da galáxia em diferentes comprimentos de onda, o que lhes permitiu determinar sua massa estelar, massa de poeira, atenuação visual e taxa de formação de estrelas. As observações do ALMA foram cruciais para estimar a massa dinâmica total da fonte e inferir a massa de gás usando traçadores comuns, mas sempre dentro dos limites da dinâmica geral do sistema.

O Enigma da Poeira-Gás: Uma Surpresa Cósmica

E o que eles descobriram? Embora a A1689-zD1 possua uma quantidade considerável de poeira, suas taxas de massa poeira-gás (DTG) e poeira-metal (DTM) são incrivelmente baixas – cerca de 0,00051 e 0,061, respectivamente. Para colocar isso em perspectiva, pense na nossa Via Láctea e nas Nuvens de Magalhães (Grandes e Pequenas). As taxas de poeira-gás e poeira-metal da A1689-zD1 são uma ordem de magnitude (dez vezes!) menores do que as encontradas nessas galáxias. Por que essa diferença tão grande? Os astrônomos atribuem isso à alta metalicidade da A1689-zD1 e à sua substancial massa de gás, calculada em impressionantes 28 bilhões de massas solares.

Essas baixas taxas sugerem que o gás hidrogênio atômico neutro (HI) na linha de visão para a A1689-zD1 é relativamente pobre em poeira, apesar de seu enriquecimento químico. É como ter uma panela cheia de ingredientes, mas com muito pouco tempero – a galáxia é rica em elementos pesados, mas a poeira, que é formada por esses elementos, não está tão presente quanto se esperaria.

Implicações para o Universo Primitivo

Os resultados desse estudo são mais do que apenas números; eles apontam para uma possível mudança na abundância relativa ou na composição da poeira em galáxias primitivas. Os cientistas concluíram que essa discrepância nas taxas DTG e DTM parece ser comum em outras galáxias ricas em metais em redshifts semelhantes (z ≳ 6). Isso nos leva a uma questão fascinante: os processos que formam e destroem a poeira em épocas posteriores, ou a própria emissividade da poeira, seriam drasticamente diferentes para as galáxias no universo primitivo?

Essa descoberta nos convida a repensar como a poeira cósmica evoluiu e se comportou nos primeiros bilhões de anos do universo. A A1689-zD1 se torna, assim, uma janela para um passado distante, nos ajudando a montar o quebra-cabeça da formação e evolução das galáxias. Que outros segredos o cosmos guarda para nós?

Referências:

•[1] Nowakowski, T. (2025). Distant galaxy A1689-zD1 found to have unusually low dust-to-gas ratio. Phys.org. Disponível em: https://phys.org/news/2025-10-distant-galaxy-a1689-zd1-unusually.html

•[2] Heintz, K. E. et al. (2025). Inefficient dust production in a massive, metal-rich galaxy at z=7.13 uncovered by JWST and ALMA. arXiv. DOI: 10.48550/arxiv.2510.07936