A maioria das galáxias iniciais que os astrônomos conseguiram observar são pequenas, com uma quantidade baixa a moderada de produção de estrelas. Agora, porém, o Observatório Espacial Herschel encontrou uma galáxia massiva cheia de poeira agitando estrelas a uma velocidade incrível, com tudo isso ocorrendo quando o cosmos tinha apenas 880 milhões de anos. A galáxia é tão massiva quanto a Via Láctea, mas produz estrelas a uma taxa 2.000 vezes maior, levando os pesquisadores a chamá-la de galáxia de "explosão estelar máxima".
Os astrônomos envolvidos em sua descoberta dizem que sua mera existência desafia nossas teorias da evolução da galáxia.
"Espera-se que galáxias maciças e intensas de explosão estelar só apareçam em épocas cósmicas posteriores", diz Dominik Riechers, atualmente professor assistente de Cornell. “No entanto, descobrimos essa colossal explosão estelar apenas 880 milhões de anos após o Big Bang, quando o universo tinha pouco mais de 6% de sua idade atual. Riechers é o primeiro autor do artigo que descreve as descobertas na edição de 18 de abril da revista Nature.
O pensamento predominante na formação inicial de galáxias e estrelas foi que as primeiras galáxias a serem formadas eram relativamente pequenas e leves, contendo apenas alguns bilhões de vezes a massa do nosso Sol. Eles formam suas primeiras estrelas a taxas algumas vezes experimentadas hoje pela Via Láctea, e as galáxias cresceriam se fundindo com outras pequenas galáxias. Em teoria, galáxias tão massivas quanto a recém-encontrada, chamada HFLS3, não deveriam estar presentes logo após o Big Bang.
O HFLS3 parece pouco mais do que uma mancha vermelha e fraca nas imagens da Pesquisa Extragaláctica Multilateral da Herschel (HerMES).
A distância extrema ao HFLS3 significa que sua luz viajou por quase 13 bilhões de anos no espaço antes de chegar até nós. Portanto, vemos como ele existia no universo infantil, apenas 880 milhões de anos após o Big Bang ou 6,5% da idade atual do universo.
Mesmo nessa tenra idade, o HFLS3 já estava próximo da massa da Via Láctea, com cerca de 140 bilhões de vezes a massa do Sol na forma de estrelas e material de formação de estrelas. Depois de mais 13 bilhões de anos, deveria ter crescido e ser tão grande quanto as galáxias mais massivas conhecidas no universo local.
“Procurar os primeiros exemplos dessas grandes fábricas de estrelas é como procurar uma agulha no palheiro; o conjunto de dados Herschel é extremamente rico ”, disse Riechers.
Dezenas de milhares de galáxias massivas formadoras de estrelas foram detectadas por Herschel como parte do HerMES e vasculhá-las para encontrar as mais interessantes é um desafio.
"Esta galáxia em particular chamou nossa atenção porque era brilhante e, no entanto, muito vermelha em comparação com outras como ela", disse o co-investigador Dave Clements, do Imperial College de Londres.
Embora a descoberta desta única galáxia não seja suficiente para derrubar as teorias atuais de formação de galáxias, encontrar mais galáxias como essa poderia desafiar essas teorias, dizem os astrônomos. No mínimo, as teorias terão que ser modificadas para explicar como essa galáxia se formou, diz Riechers.
"Esta galáxia é apenas um exemplo espetacular, mas está nos dizendo que a formação estelar extremamente vigorosa foi possível no início do universo", diz Jamie Bock, professor de física da Caltech e co-autor do artigo.
Leia o artigo da equipe: Uma galáxia massiva de explosão estelar máxima com poeira em um desvio para o vermelho de 6,34
Fontes: ESA, JPL, Caltech
