O Universo primitivo era uma névoa densa e quente, composta quase inteiramente por núcleos de hidrogênio e hélio. Com o tempo, essa névoa começou a dispersar-se, permitindo a formação das primeiras estrelas e galáxias.
Estes corpos celestes emitiram fótons de muito alta energia, ionizando o hidrogênio neutro e marcando o início da réionização do Universo. Este período, que se estende de 500 a 900 milhões de anos após o Big Bang, transformou o Universo num espaço onde a luz podia se propagar livremente.
Os cientistas descobriram que as galáxias de baixa massa, formadas pouco depois do Big Bang, tiveram um papel determinante neste processo de réionização.
Essas galáxias eram tão numerosas e seu radiação ionizante tão intensa que elas contribuíram de forma significativa para a dissipação da "névoa" cósmica inicial. Os dados do JWST, combinados ao efeito de lente gravitacional do grupo de galáxias Abell 2744, permitiram identificar essas galáxias ultra-fracas como atores chave da réionização.
As imagens de campo profundo do Telescópio Espacial James Webb ofereceram os primeiros vislumbres de galáxias ultra-fracas, identificadas como fortes candidatas a terem desencadeado a réionização do Universo.
Crédito: Hakim Atek/Sorbonne University/JWST
O estudo, publicado na revista Nature, demonstrou que as pequenas galáxias eram cerca de cem vezes mais numerosas que as grandes galáxias naquela época. Além disso, essas galáxias produziam uma quantidade de fótons ionizantes muito superior aos valores habitualmente admitidos para as galáxias distantes, o que sugere que elas desempenharam um papel preponderante no processo de réionização.
A equipe de pesquisadores, incluindo astrofísicos da Penn State, também destacou a importância futura de continuar essas observações em maior escala para confirmar que as galáxias observadas representam bem uma distribuição média no Universo.
Estes trabalhos não só podem esclarecer mais sobre o processo de réionização, mas também oferecer dados sobre a formação das primeiras estrelas e a evolução das galáxias desde o gás primordial até o Universo como o conhecemos hoje.