James Webb muda novamente nossos conhecimentos sobre o Universo: a reionização em questão

As observações recentes do telescópio espacial James Webb (JWST) estão abalando nossas certezas sobre a cronologia do Universo. O período de reionização, que se supunha ter terminado cerca de um bilhão de anos após o Big Bang, pode ter se concluído muito antes. Essa descoberta surpreende os astrofísicos.

A reionização corresponde ao momento em que as primeiras estrelas começaram a transformar seu ambiente imediato. Isso desencadeou uma transformação global na escala do Universo, afetando quase todo o hidrogênio presente. Esse processo terminou quando quase todo o hidrogênio foi ionizado, ou seja, separado em prótons e elétrons.


No entanto, nos primeiros 380.000 anos após o Big Bang, o Universo era apenas um plasma quente e denso. Mas ao esfriar, permitiu a formação de átomos neutros de hidrogênio. Cerca de 100 milhões de anos depois, nasceram as primeiras estrelas, desencadeando a reionização ao emitirem poderosas radiações ultravioleta.

Essas estrelas, gigantescas e muito luminosas, rapidamente ionizaram seu ambiente. É essa transformação colossal do hidrogênio, que representa 75% da matéria no Universo, que marca o fim do período de reionização. Segundo Julian Muñoz, da Universidade do Texas em Austin, essa etapa é crucial, pois modificou profundamente a evolução das galáxias.

No entanto, os astrônomos não observam diretamente essa época. Eles utilizam modelos baseados em indícios como a luz fóssil do Big Bang, conhecida como Fundo Cósmico de Micro-ondas, ou assinaturas específicas do hidrogênio, tais como a floresta Lyman-alfa. Esses indícios lhes permitem deduzir quando o Universo passou de um estado neutro para ionizado.

Os resultados do JWST colocam agora uma problemática nesses modelos. As observações revelam uma abundância de galáxias emitindo radiações ultravioleta muito antes do previsto. Isso questiona a ideia de que a reionização terminou cerca de um bilhão de anos após o Big Bang. Poderia ela ter se concluído centenas de milhões de anos antes? Isso abalaria nossos conhecimentos sobre esse período.


Alguns pesquisadores, como Muñoz, consideram que esses dados não são compatíveis com outras observações. Pode ser que processos como a recombinação, onde prótons e elétrons se juntam novamente para reformar átomos de hidrogênio neutro, estejam sendo subestimados nos modelos atuais.

São necessários mais estudos sobre a recombinação e observações mais detalhadas das galáxias para clarificar esse enigma. As futuras descobertas do JWST certamente serão essenciais para resolver essa tensão científica e para entender melhor este período chave da história cósmica.

O que é a reionização e qual é sua importância?

A reionização é uma fase crucial na história do Universo. Ela começa cerca de 400 milhões de anos após o Big Bang, quando as primeiras estrelas e galáxias se formam. Esses objetos emitem radiações ultravioleta capazes de romper átomos de hidrogênio neutros em prótons e elétrons. Esse processo é chamado de ionização.

O fim da reionização marca o momento em que quase todo o hidrogênio do Universo se tornou ionizado. De acordo com os modelos clássicos, esse evento teria se concluído cerca de um bilhão de anos após o Big Bang. No entanto, novos dados do telescópio espacial James Webb sugerem que isso pode ter ocorrido mais cedo.

A reionização é a última grande transformação do Universo. Ela afetou a evolução das galáxias e a distribuição da matéria. Representa uma etapa importante para entender a formação das estruturas atuais do Universo, como as galáxias e os aglomerados de galáxias.