Esta imagem mostra a galáxia REBELS-25 vista pelo ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array), sobreposta a uma imagem infravermelha de outras estrelas e galáxias. A imagem infravermelha foi capturada pelo VISTA (Visible and Infrared Survey Telescope for Astronomy) do ESO.
Em um estudo recente, os pesquisadores encontraram evidências de que REBELS-25 é uma galáxia de disco com forte rotação, existindo há apenas 700 milhões de anos após o Big Bang. Isso faz dela a galáxia mais distante e precoce conhecida até agora, semelhante à Via Láctea.
Crédito: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/L. Rowland et al./ESO/J. Dunlop et al. Ack.: CASU, CALET
Pesquisadoras descobriram a galáxia mais distante semelhante à Via Láctea já observada.
Batizada de REBELS-25, esta galáxia em forma de disco parece tão organizada quanto as galáxias de hoje, mas nós a vemos como ela era quando o Universo tinha apenas 700 milhões de anos. Isso é surpreendente, pois, de acordo com nossa compreensão atual da formação de galáxias, as galáxias mais antigas deveriam ser mais caóticas.
A rotação e a estrutura da REBELS-25 foram reveladas graças ao ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array), do qual o Observatório Europeu do Sul (ESO) é parceiro.
As galáxias que vemos hoje em dia evoluíram muito em comparação com as galáxias caóticas e desordenadas que os astrônomos geralmente observam nos primeiros momentos do Universo. "De acordo com nossa compreensão da formação de galáxias, esperamos que a maioria das galáxias primitivas seja pequena e desordenada", explica Jacqueline Hodge, astrônoma da Universidade de Leiden, nos Países Baixos, e coautora do estudo.
Essas galáxias primitivas e desordenadas se fundem umas com as outras e, em seguida, evoluem para formas mais suaves em um ritmo incrivelmente lento. As teorias atuais sugerem que, para que uma galáxia seja tão organizada quanto a nossa Via Láctea — um disco em rotação com estruturas ordenadas como braços espirais — bilhões de anos de evolução devem ter ocorrido. A detecção de REBELS-25 desafia essa escala temporal.
Esta imagem da galáxia REBELS-25 foi capturada pelo ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array), uma instalação internacional da qual o ESO é parceiro.
O painel à esquerda mostra como o gás frio está distribuído na galáxia, e revela indícios de uma estrutura de barra alongada em seu centro.
O painel à direita mostra o movimento do gás frio na galáxia. A cor azul indica o movimento em direção à Terra e a cor vermelha indica o movimento afastando-se da Terra, com uma tonalidade mais escura representando um movimento mais rápido. Neste caso, a distribuição vermelho-azul da imagem mostra claramente que o objeto está em rotação, o que faz de REBELS-25 a galáxia em disco em rotação mais distante já descoberta.
Crédito: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/L. Rowland et al.
Neste estudo, cuja publicação foi aceita no Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, os astrônomos descobriram que REBELS-25 é a galáxia de disco com forte rotação mais distante já descoberta. A luz que chega até nós desta galáxia foi emitida quando o Universo tinha apenas 700 milhões de anos, ou seja, apenas 5 % de sua idade atual (13,8 bilhões), o que torna a rotação ordenada de REBELS-25 inesperada.
"Ver uma galáxia com tantas semelhanças à nossa Via Láctea, que é fortemente dominada pela rotação, desafia nossa compreensão sobre a rapidez com que as galáxias do Universo primitivo evoluem para galáxias ordenadas no cosmos atual", explica Lucie Rowland, doutoranda na Universidade de Leiden e primeira autora do estudo.
REBELS-25 foi inicialmente detectada em observações anteriores feitas pela mesma equipe, também com o ALMA, que está localizado no deserto do Atacama, no Chile. Na época, foi uma descoberta empolgante, mostrando sinais de rotação, mas a resolução dos dados não era suficientemente alta para se ter certeza.
Para discernir corretamente a estrutura e o movimento da galáxia, a equipe realizou observações de acompanhamento com o ALMA em uma resolução mais alta, o que permitiu confirmar a natureza recorde da galáxia. "O ALMA é o único telescópio existente com sensibilidade e resolução para atingir esse resultado", explica Renske Smit, pesquisadora da Universidade John Moores de Liverpool, no Reino Unido, e coautora do estudo.
Surpreendentemente, os dados também sugerem características mais avançadas, semelhantes às da Via Láctea, como uma barra central alongada e até mesmo braços espirais, embora mais observações sejam necessárias para confirmar isso. "Encontrar mais evidências de estruturas mais desenvolvidas seria uma descoberta emocionante, pois seria a galáxia mais distante com tais estruturas observadas até hoje", afirma Lucie Rowland.
Essas futuras observações de REBELS-25, bem como outras descobertas de galáxias em rotação precoce, poderiam transformar nossa compreensão da formação inicial das galáxias e da evolução do Universo como um todo.