Símbolos em forma de diamante branco marcam a localização de 20 das 83 novas galáxias jovens e de baixa massa. Essas galáxias, embora pequenas, são fontes poderosas de radiação ultravioleta.
Crédito: NASA/ESA/CSA/Bezanson et al. 2024 e Wold et al. 2025
O estudo concentrou-se no aglomerado de galáxias Abell 2744, também conhecido como Aglomerado Pandora. A gravidade extrema deste aglomerado age como uma lente natural, amplificando a luz de galáxias distantes localizadas atrás dele. Esta técnica permitiu aos pesquisadores voltar no tempo até 800 milhões de anos após o Big Bang.
Os instrumentos do JWST, particularmente a câmera NIRCam e o espectrógrafo NIRSpec, foram essenciais para detectar a assinatura do oxigênio duplamente ionizado. Esta assinatura é um indicador claro de formação estelar intensa, confirmando que essas galáxias anãs foram atores principais no clareamento do Universo.
Uma animação mostrando a identificação das galáxias anãs no aglomerado Pandora.
Crédito: NASA
Os resultados publicados na Nature Astronomy sugerem que essas galáxias, embora pequenas, eram suficientemente numerosas e poderosas para ionizar o hidrogênio neutro do Universo jovem. Esta descoberta questiona teorias anteriores que atribuíam esse papel a galáxias mais massivas ou a quasares.
Hoje, galáxias similares, como os 'ervilhas verdes', são raras mas conhecidas por sua forte emissão de radiação ultravioleta. Se as galáxias primitivas funcionavam da mesma maneira, elas poderiam ter fornecido toda a energia necessária para tornar o Universo transparente à luz.
Como as galáxias anãs puderam influenciar o Universo jovem?
As galáxias anãs, embora pequenas, eram extremamente numerosas no Universo jovem. Seu número combinado com sua intensa atividade de formação de estrelas lhes permitiu emitir uma quantidade significativa de radiação ultravioleta.
Esta radiação era suficientemente poderosa para ionizar o hidrogênio neutro que preenchia o Universo naquela época. Este processo, conhecido como reionização, permitiu que a luz viajasse livremente através do espaço, pondo fim às "eras escuras".
As observações do telescópio James Webb confirmaram que essas pequenas galáxias eram capazes de produzir mais radiação ultravioleta por unidade de massa do que galáxias maiores. Isso as tornava particularmente eficazes para contribuir com a reionização.
Esta descoberta abre novas perspectivas sobre a compreensão da evolução do Universo e do papel das diferentes populações de galáxias nesta evolução.