Galáxias recordistas de distância achadas pelo James Webb podem ser "impostoras"
Por Daniele Cavalcante | Editado por Rafael Rigues | 17 de Agosto de 2022 às 10h15
Em julho, os astrônomos encontraram nos dados do telescópio James Webb algumas galáxias candidatas ao título de mais distantes no universo, mas novos estudos mostraram que elas podem estar nos “enganando”. Enquanto os pesquisadores aguardam novas observações, o debate ganhou alguma intensidade.
- Espetacular dança de galáxias em fusão é fotografada com riqueza de detalhes
- Nova imagem do James Webb revela detalhes nunca vistos de uma galáxia
Galáxia CEERS-DSFG-1
Uma equipe de astrônomos liderada por Callum Donnan, da Universidade de Edimburgo, encontrou nas imagens do Webb uma galáxia chamada CEERS-DSFG-1, candidata a ter um redshift de 18, aproximadamente. Isso equivale a apenas 220 milhões de anos após o Big Bang. Outras cinco parecem ter redshift maior que 12.
O redshift é uma consequência da expansão do universo, que afasta as galáxias umas das outras a uma velocidade superior à da luz. Isso faz com que as ondas eletromagnéticas de uma galáxia distante da nossa sejam “esticadas” como uma mola. Com isso, o comprimento de onda da luz dessas galáxias aumenta, enquanto a frequência e energia dos fótons (partículas que compõem a luz) diminui. O resultado é que quanto mais tempo a luz viaja, mais ela estica e, portanto, mais avermelhada fica.
Quando os astrônomos encontram uma galáxia muito avermelhada, logo supõem que ela pode estar bem distante. Existem outros critérios a serem observados no cálculo de distâncias, mas a cor é, geralmente, um bom indício. Acontece que, segundo os novos artigos publicados, esse pode ser um indício pouco confiável.
Uma equipe liderada por Jorge Zavala, do Observatório Astronômico Nacional do Japão, usou o telescópio submilimétrico NOEMA (Northern Extended Millimeter Array) na França para saber se a galáxia CEERS-DSFG-1 contém muita poeira. O resultado foi uma quantidade bem considerável.
A poeira, formada no ciclo de nascimento e morte das estrelas, absorve comprimentos de onda mais curtos e azuis da luz das galáxias, deixando passar apenas as frequências mais avermelhadas. Isso significa que uma galáxia empoeirada pode imitar a vermelhidão de uma galáxia com redshift mais alto.
Uma vez que isso foi considerado, a equipe de Zavala calculou um desvio para o vermelho de apenas 5 para a CEERS-DSFG-1, o que a deixa com idade de 1,3 bilhão de anos após o Big Bang. Assim, ela estaria muito longe das recordistas.
Galáxia CEERS-93316
Outra suposta impostora é a galáxia CEERS-93316, com redshift calculado anteriormente de 16,7, o que a coloca a apenas 250 milhões de anos após o Big Bang. Callum Donnan, que liderou a equipe que encontrou esta galáxia, discorda da avaliação de Zavala. "Soluções de redshift empoeirado eram uma preocupação", disse ele, afirmando que sua equipe explorou essa possibilidade.
Para Donnan, é improvável a CEERS-93316 ser uma galáxia empoeirada e com redshift inferior porque “tem um contínuo ultravioleta azul e nenhuma detecção significativa em comprimentos de onda submilimétricos”. Zavala rebate, dizendo haver algumas evidências observacionais provisórias em comprimentos de onda submilimétricos para sustentar sua conclusão de que a galáxia está no redshift 5.
Houve ainda outra equipe, liderada por Rohan Naidu, do Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, que concorda com Zavala. Para chegar à mesma conclusão, Naidu conduziu observações da região no céu onde outras galáxias com redshift 5 foram encontradas juntinhas da CEERS-93316.
Este conjunto de galáxias forma um proto-aglomerado muito jovem, no meio da qual está a CEERS-93316. Assim, a equipe de Naidu supõe que esta galáxia com redshift supostamente de 16,7 é parte desse aglomerado de galáxias em expansão, o que a colocaria no redshift 5.
Apenas novas observações podem chegar a um resultado mais definitivo. Os pesquisadores aguardam agora por medições espectroscópicas dos redshifts, ou seja, uma análise detalhada de quantas linhas individuais no espectro das galáxias foram de fato desviadas para o vermelho. Isso poderá acontecer quando os astrônomos conseguirem usar novamente o James Webb, o ALMA, o Observatório Keck e outros.
O artigo de Zavala foi enviado ao The Astrophysical Journal e o de Naidu para The Astrophysical Journal Letters.