Galáxias Caóticas no Universo Primitivo: O Que o Telescópio Webb Nos Revela

O Telescópio Espacial James Webb (JWST) tem nos proporcionado uma visão sem precedentes do universo primitivo, revelando detalhes fascinantes sobre a formação de galáxias. Recentemente, astrônomos descobriram que as galáxias caóticas que surgiram poucos milhões de anos após o Big Bang eram muito mais desorganizadas do que as que observamos hoje. Mas o que isso realmente significa para a nossa compreensão do cosmos?

O Cenário Cósmico Inicial: Um Universo em Construção

Imagine o universo como um grande canteiro de obras logo após o Big Bang. As primeiras galáxias estavam se formando, mas não eram as estruturas elegantes e espiraladas que conhecemos, como a nossa Via Láctea. Em vez disso, eram aglomerados turbulentos, como se alguém tivesse jogado areia e poeira no ar e elas ainda estivessem se assentando.

Uma equipe de pesquisadores da Universidade de Cambridge analisou mais de 250 galáxias jovens que existiram entre 800 milhões e 1,5 bilhão de anos após o Big Bang. Ao estudar o movimento do gás dentro dessas galáxias, eles notaram que a maioria era extremamente turbulenta e “grumosa”, ainda não haviam se transformado em discos rotativos suaves.

A Dança Cósmica da Turbulência e Estabilidade

Os resultados, publicados na Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, sugerem que as galáxias se tornaram mais calmas e organizadas à medida que o universo envelhecia. Mas, no universo primitivo, a intensa formação estelar e as instabilidades gravitacionais geravam tanta turbulência que muitas galáxias tinham dificuldade em se estabilizar. Pense em uma batedeira: no início, os ingredientes estão sendo misturados de forma caótica, mas com o tempo, a mistura se torna homogênea e suave. As galáxias jovens estavam nessa fase de “mistura intensa”.

Lola Danhaive, primeira autora do estudo, explica que eles observaram uma enorme variação: algumas galáxias começavam a mostrar sinais de rotação ordenada, mas a maioria ainda era caótica, com gás se movendo em todas as direções. É como ver um rio com corredeiras fortes em alguns pontos e águas mais calmas em outros.

O Olhar Profundo do Webb: Desvendando o Passado

Para fazer essas descobertas, os pesquisadores utilizaram o instrumento NIRCam do JWST em um modo especial chamado “grism mode”. Este modo permite capturar a luz fraca do gás hidrogênio ionizado em galáxias distantes. Imagine que você está tentando ouvir um sussurro em um show de rock; o “grism mode” é como um microfone super sensível que consegue captar esse sussurro cósmico.

Dr. Sandro Tacchella, coautor, destaca que estudos anteriores sugeriam a formação de discos massivos e bem organizados muito cedo, o que não se encaixava nos modelos teóricos. No entanto, ao analisar centenas de galáxias com massas estelares menores, o JWST revelou um panorama mais alinhado com a teoria: as galáxias primitivas eram mais turbulentas, menos estáveis e cresceram através de fusões frequentes e explosões de formação estelar.

A Ponte entre Eras Cósmicas

Este trabalho ajuda a preencher a lacuna entre a época da reionização (quando o universo se tornou transparente à luz) e o chamado meio-dia cósmico (quando a formação estelar atingiu seu pico). Ele mostra como os blocos de construção das galáxias gradualmente transitaram de aglomerados caóticos para estruturas ordenadas, e como galáxias como a Via Láctea se formaram.

Os resultados demonstram a capacidade do JWST de investigar a dinâmica das galáxias em uma escala antes inimaginável. Futuros estudos buscarão combinar essas descobertas com observações de gás frio e poeira para criar uma imagem ainda mais completa de como as primeiras galáxias tomaram forma.

“Este é apenas o começo”, afirma Tacchella. “Com mais dados, seremos capazes de rastrear como esses sistemas turbulentos cresceram e se tornaram as espirais graciosas que vemos hoje.”

Referências:

1.Danhaive, L. et al. (2025). The dawn of disks: unveiling the turbulent ionised gas kinematics of the galaxy population at 𝑧 ∼ 4 − 6 with JWST/NIRCam grism spectroscopy. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. DOI: 10.1093/mnras/staf1540

2.University of Cambridge. (2025, October 21). ‘Messy’ galaxies in the early universe struggled to settle, Webb reveals. Phys.org.