Os cientistas identificaram, com o instrumento NIRSpec a bordo do Telescópio Espacial James Webb, três objetos misteriosos de cor vermelha intensa no Universo primordial, entre 600 e 800 milhões de anos após o ‘Big Bang’, quando o cosmos tinha apenas 5% da sua idade atual – a equipa internacional de astrónomos, liderada por investigadores da Penn State University (Estados unidos), publicou as suas conclusões na revista científica ‘Astrophysical Journal Letters’.
Ao analisarem as características da luz emitida por estes objetos, os investigadores encontraram assinaturas de estrelas “velhas”, com centenas de milhões de anos, muito mais antigas do que se pensava ser possível num Universo tão jovem. No entanto, os investigadores foram ainda surpreendidos pelos enormes buracos negros supermassivos dentro destes objetos, que estimaram ter massas entre 100 e 1.000 vezes maiores do que a de ‘Sagitário A’, o buraco negro central da nossa própria galáxia e cuja massa é equivalente à de quatro milhões de sóis.
Os modelos cosmológicos atuais não contemplam a existência de nada observado pela equipa da Penn State e estabelecem que tanto as galáxias como os seus buracos negros centrais crescem juntos e precisam de vários milhares de milhões de anos para se formarem.
“Confirmamos que esses objetos parecem estar cheios de estrelas antigas (com centenas de milhões de anos) num Universo que tem apenas entre 600 e 800 milhões de anos. Surpreendentemente, estes objetos detêm o recorde dos primeiros sinais de luz estelar antiga. Foi totalmente inesperado encontrar estrelas tão antigas num universo tão jovem”, refere Bingjie Wang, principal autor do artigo. “Os modelos padrão de cosmologia e formação de galáxias têm sido incrivelmente bem-sucedidos, mas esses objetos luminosos não se ajustam a ele.”
Esta classe de objetos massivos nos limites do Universo foi detetada pela primeira vez em julho de 2022, após a publicação das primeiras imagens oficiais por James Webb. A descoberta foi publicada poucos meses depois na revista ‘Nature’.
A partir desse ponto, os cientistas utilizaram os novos dados para traçar uma imagem mais clara de como eram essas galáxias e o que exatamente havia dentro delas. Desta forma, não só foi confirmado que os objetos eram de facto galáxias já “maduras” logo após o início do Universo, mas também foram encontradas evidências de buracos negros supermassivos surpreendentemente grandes e de uma população de estrelas surpreendentemente antiga.
“É tudo muito confuso”, confessa Joel Leja, coautor de ambos os artigos. “É possível ‘forçar’ isto no nosso modelo atual do Universo, mas apenas se recorrermos a alguma formação exótica e incrivelmente rápida no início dos tempos. Este é, sem dúvida, o conjunto de objetos mais peculiar e interessante que já vi em toda a minha carreira.”
Os autores do estudo também ficaram perplexos com o tamanho incrivelmente pequeno destes objetos, com apenas algumas centenas de anos-luz de diâmetro, cerca de 1.000 vezes menores do que a nossa Via Láctea, apesar de conterem um número semelhante de estrelas. “Estas primeiras galáxias estão cheias de estrelas, estrelas que se devem ter formado de uma forma que nunca vimos, em condições que nunca esperaríamos e durante um período em que nunca teríamos esperado vê-las.” E por alguma razão, o Universo parou de produzir objetos como estes depois de apenas alguns bilhões de anos. “Eles são exclusivos do Universo primordial.”
“Temos todas estas peças do puzzle e só se encaixam se ignorarmos o facto de algumas delas se partirem. Este problema requer genialidade, uma ideia nova que até agora nos escapou, a todos os nossos colaboradores e a toda a comunidade científica”, conclui Leja.
