O Telescópio Espacial James Webb (JWST) e o Observatório de Raios-X Chandra da NASA detectaram o aglomerado de galáxias mais distante e de formação mais antiga já observado, atrasando a linha do tempo para a rapidez com que grandes estruturas cósmicas se reuniram no universo primitivo. Apelidado de JADES-ID1, este “protoaglomerado” estava a formar-se ativamente apenas mil milhões de anos após o Big Bang, o que significa que a sua luz demorou 12,7 mil milhões de anos a chegar à Terra. Esta descoberta desafia os modelos cosmológicos existentes e levanta questões sobre o rápido crescimento dos aglomerados de galáxias no universo infantil.
A velocidade inesperada da montagem cósmica
Observações anteriores sugeriram que tais estruturas massivas não poderiam ter-se formado tão cedo. O recorde anterior de um protoaglomerado foi de cerca de 3 bilhões de anos após o Big Bang; JADES-ID1 parece ter começado a coalescer dois bilhões de anos antes. Isto implica que o Universo pode ter acelerado a formação de aglomerados de galáxias a um ritmo mais rápido do que se entendia anteriormente.
Por que isso importa? Os aglomerados de galáxias são os maiores objetos gravitacionalmente ligados no cosmos, contendo milhares de galáxias, gás quente e a misteriosa matéria escura que domina sua estrutura. Compreender quando e como se formam é crucial para refinar os nossos modelos de distribuição de matéria escura e a taxa de expansão do Universo.
Como a descoberta foi feita
A detecção de JADES-ID1 depende de uma abordagem combinada: o JWST identificou agrupamentos densos de galáxias ligadas pela gravidade, enquanto as observações de raios X do Chandra revelaram uma enorme nuvem de gás superaquecido caindo no aglomerado nascente. À medida que o gás entra em colapso sob a ação da gravidade, ele aquece intensamente, emitindo raios X detectáveis. Esta dupla assinatura confirma o estágio inicial de formação do aglomerado.
“É como observar uma linha de montagem fabricando um carro, em vez de apenas tentar descobrir como um carro funciona olhando para o produto acabado”, explica Gerrit Schellenberger, do Center for Astrophysics | Harvard & Smithsonian (CfA). Esta observação fornece uma visão direta dos blocos de construção do universo, em vez de inferir a sua formação a partir de estruturas maduras.
Implicações para Cosmologia
O rápido desenvolvimento do JADES-ID1 sugere que o universo primitivo estava “com muita pressa para crescer”, de acordo com Akos Bogdan, o líder da equipe. Esta descoberta acrescenta-se a um crescente conjunto de evidências que indicam que grandes galáxias e buracos negros supermassivos também apareceram surpreendentemente cedo na história cósmica. Os modelos actuais podem subestimar a eficiência da formação de estruturas nos primeiros mil milhões de anos após o Big Bang.
“Pensamos que encontraríamos um protoaglomerado como este dois ou três mil milhões de anos após o Big Bang – e não apenas mil milhões”, diz Qiong Li, investigador da Universidade de Manchester.
Ao longo dos próximos milhares de milhões de anos, JADES-ID1 evoluirá para um enxame de galáxias totalmente formado, semelhante aos observados hoje. A sua existência precoce, no entanto, obriga os cientistas a reconsiderar a velocidade e os mecanismos de montagem cósmica no universo antigo.
Esta descoberta marca um avanço significativo na nossa compreensão das fases iniciais do Universo, destacando a necessidade de observações contínuas de alta resolução para refinar os nossos modelos cosmológicos.
