Galáxias paralisadas. Cientistas resolvem mistério com 12 mil milhões de anos

Medições sem precedentes confirmam galáxias ociosas quando ficam sem gás frio.

Uma nova investigação, publicada na Nature e liderada pela Universidade de Massachusetts Amherst, no EUA, acabou de responder a uma das questões fundamentais sobre o nosso universo: por que algumas das galáxias mais antigas e massivas ficaram quiescentes no início da sua formação? A resposta, de forma resumida, é simples: ficaram sem gás frio.

“As galáxias mais massivas no nosso universo formaram-se incrivelmente cedo, logo após o Big Bang acontecer, há 14 mil milhões de anos atrás”, afirma em comunicado Kate Whitaker, professora de astronomia da UMass Amherst. “Mas, por alguma razão, desligaram. Não estão a formar novas estrelas.” A formação de estrelas é uma das principais formas de crescimento das galáxias, e diz-se que ficaram quiescentes quando pararam de formar estrelas. Os astrónomos sabiam que essas galáxias massivas primitivas tinham ficado quiescentes, mas até agora ninguém sabia porquê.

Para encontrar a resposta, a equipa de Whitaker, que inclui Alexandra Pope, professora associada de astronomia, e Christina C. Williams, Ph.D. em astronomia na UMass, desenvolveu um inovador emparelhamento de telescópios. Utilizaram o Telescópio Espacial Hubble, que vê luz ultravioleta e infravermelha próxima, incluindo a luz que podemos ver com nossos próprios olhos, para detectar essas galáxias distantes, que estão tão distantes que agora estamos a ver a luz que emitiram há cerca de 12 mil milhões de anos, quando o universo estava na sua infância. Na verdade, a equipa de Whitaker está a olhar para o passado distante.

Essas galáxias deveriam parecer jovens e vigorosas, com evidências de formação estelar constante. Mas não parecem. E a equipa de Whitaker combinou as imagens do Hubble com leituras extraordinariamente sensíveis do ALMA, o Atacama Large Millimeter / submillimeter Array, que detecta radiação invisível a olho nu.

O ALMA deixou a equipa de Whitaker procurar por pequenas quantidades de gás frio – a principal fonte de energia que alimenta a formação de novas estrelas. “Existia copioso gás frio no início do Universo, então essas galáxias, de há 12 mil milhões de anos atrás, deveriam ter muito restante no tanque de combustível.” Em vez disso, Whitaker e sua equiae encontraram apenas traços de gás frio localizados no centro de cada galáxia. Isso significa que, nos primeiros milhões de anos de existência do universo, essas galáxias queimaram os seus suprimentos de energia ou os ejetaram e, além disso, que algo pode estar a bloquear fisicamente a reposição de gás frio de cada galáxia.

A investigação ajuda-nos a reescrever a história inicial do universo para que possamos ter uma ideia mais clara de como as galáxias evoluem. O próximo passo da equipa é descobrir o quão compacto é o gás restante nessas galáxias quiescentes e porque existe apenas no centro das galáxias.