Uma imensa estrutura de galáxias já estava começando a se formar quando o Universo ainda era muito jovem.
Os astrônomos a chamaram de COSMOS-z3.1-A. Sua luz viajou durante cerca de 11,7 bilhões de anos antes de chegar até nós. Portanto, nós a vemos como ela era apenas 2,1 bilhões de anos depois do Big Bang. Nessa época, as grandes estruturas do Universo ainda estavam em plena formação.
O telescópio Víctor M. Blanco de 4 m sob sua cúpula em Cerro Tololo, no Chile, utilizado nesta descoberta.
Crédito: CTIO/NOIRLab/NSF/AURA. Licença CC BY 4.0.
Para entender o que foi descoberto, é preciso esquecer a imagem de um simples aglomerado de galáxias. COSMOS-z3.1-A reúne várias regiões muito densas, que deverão acabar formando aglomerados. O conjunto constitui o que os astrônomos chamam de proto-superaglomerado: o ancestral de uma estrutura que reúne vários aglomerados de galáxias.
Os pesquisadores reconstruíram essa região em três dimensões. Eles combinaram galáxias identificadas em imagens com medições mais precisas de suas distâncias. Essas observações vêm, entre outros, dos telescópios Keck e Gemini, além do instrumento DESI. Esse método reduz o risco de confundir galáxias realmente próximas com objetos simplesmente alinhados no céu.
O mapa obtido revela dez grandes concentrações de matéria em COSMOS-z3.1-A. A estrutura é alongada e apresenta várias extensões que conectam suas regiões mais densas. Esses filamentos poderiam transportar matéria para as regiões onde as galáxias e os futuros aglomerados crescem.
Visão anotada do campo de COSMOS-z3.1-A, mostrando a posição das principais concentrações de galáxias do proto-superaglomerado.
Crédito: CTIO/NOIRLab/DOE/NSF/AURA; tratamento T.A. Rector, M. Zamani, D. de Martin. Licença CC BY 4.0.
Seu tamanho e sua massa futura são particularmente notáveis. Os cálculos indicam que o conjunto poderia evoluir para uma estrutura que ultrapassaria 2.000.000 de bilhões de massas solares atualmente. Isso representa milhares de vezes a massa da Via Láctea. Os pesquisadores também estudaram COSMOS-z3.1-C, outra grande concentração situada na mesma época.
Por que olhar tão para trás no tempo? Os superaglomerados atuais são o resultado de bilhões de anos de evolução sob o efeito da gravidade. Encontrar seus ancestrais permite acompanhar essa construção muito mais cedo. COSMOS-z3.1-A torna-se assim o proto-superaglomerado confirmado mais distante desse tipo estudado por essa equipe.
O método deverá agora ser usado para procurar outras estruturas muito antigas. O programa ODIN observa vastas regiões do céu e ainda dispõe de outros campos para analisar. Os dados futuros do observatório Vera C. Rubin poderão complementar essas observações e ajudar a acompanhar o crescimento dos aglomerados em uma parte maior da história cósmica.