Uma galáxia pode esconder grande parte de sua massa em estrelas quase invisíveis. É o que demonstra um estudo realizado com o James Webb e o Very Large Telescope.
Quando uma galáxia está a bilhões de anos-luz, é impossível contar suas estrelas uma por uma. Os astrônomos precisam estimar sua massa a partir da luz global que chega até nós. No entanto, essa luz vem principalmente das estrelas mais brilhantes.
Um trecho do levantamento JADES obtido pela câmera NIRCam do James Webb mostra numerosas galáxias distantes.
Crédito: colaboração JADES
As estrelas pequenas representam um problema. Elas brilham pouco, mas podem ser extremamente numerosas. Somadas, representam uma quantidade importante de matéria, sem necessariamente tornar a galáxia muito mais luminosa.
Para passar da luz à massa, os astrônomos presumem, portanto, uma certa distribuição entre estrelas pequenas e grandes. Essa proporção geralmente é baseada na observada na Via Láctea. Mas nada garante que ela seja idêntica em toda parte, especialmente no Universo jovem.
Uma equipe internacional procurou verificar isso em nove galáxias massivas observadas como eram há vários bilhões de anos. Todas já haviam parado de formar muitas estrelas novas. Essa relativa calmaria facilita o estudo das populações estelares mais antigas.
Os pesquisadores combinaram espectros muito detalhados obtidos com o James Webb e o Very Large Telescope, no Chile. Um espectro decompõe a luz de uma galáxia de acordo com seus diferentes comprimentos de onda. Algumas pequenas variações revelam indiretamente quais tipos de estrelas contribuem para essa luz.
O resultado é bastante claro para algumas galáxias da amostra: elas parecem conter mais estrelas pequenas do que o previsto. Sua massa pode, portanto, ser subestimada quando os cálculos utilizam uma distribuição semelhante à da Via Láctea.
A galáxia mais antiga estudada chama particularmente a atenção. Suas estrelas teriam se formado menos de 1,5 bilhão de anos após o Big Bang. Ela poderia ser descendente de galáxias ainda mais antigas descobertas pelo James Webb.
Essas galáxias muito jovens já surpreenderam os astrônomos. Algumas parecem ter acumulado uma enorme quantidade de matéria em pouquíssimo tempo, mais rapidamente do que preveem vários modelos de formação galáctica.
Se essas galáxias primitivas também possuíssem muito mais estrelas pequenas, sua massa real seria ainda maior do que as estimativas atuais. Os pesquisadores avaliam esse aumento em aproximadamente um fator de quatro.
Os pesquisadores agora querem aplicar esse método a galáxias formadas ainda mais cedo. O objetivo será determinar se essa abundância de estrelas pequenas era comum no Universo jovem ou própria de determinados sistemas.