Onde estão as menores galáxias? Um estudo recente sugere que pode não haver tantos deles no universo primitivo como deveria haver, o que tem grandes implicações para a história de como o nosso universo cresceu.
Durante anos, os astrónomos olharam para as profundezas história do cosmos e presumiram que, se olhassem com bastante atenção, encontrariam um suprimento quase infinito de galáxias minúsculas e escuras amontoadas na escuridão. Eles imaginaram que, quanto menor a galáxia, mais deveria haver.
Para encontrar esses esquivos pequeninos da ninhada galáctica, a equipe recorreu a um gigante chamado Abell 2744. Este enorme aglomerado de galáxias é uma colméia fervilhante de matéria escura e estrelas que são tão pesadas que literalmente distorcem a estrutura do espaço-tempo. Este efeito, denominado lente gravitacionalfunciona como um telescópio natural, onde gravidade curva a luz de objetos mais distantes, esticando-os e iluminando-os para que fiquem visíveis aos nossos instrumentos.
Usando dados do Telescópio Espacial James WebbNo programa UNCOVER do (JWST), a equipe olhou através dessas lentes para ver galáxias desde o início dos tempos, especificamente de um período conhecido como Época da Reionização (cerca de 12 bilhões a 13 bilhões de anos atrás).
Esta foi uma era transformadora. O primeiras estrelas e as galáxias estavam inundando o universo com luz ultravioleta e destruindo elétrons de átomos de hidrogênio na sopa de gás circundante. Os astrónomos há muito que suspeitam que as galáxias mais pequenas e mais ténues foram os principais motores desta mudança. Eles eram os “pequenos motores capazes”, fornecendo a maior parte da radiação necessária para dissipar a névoa cósmica.
Mas então, os dados nos lançaram uma bola curva. Geralmente, quando os pesquisadores contam galáxias de diferentes brilhos, eles usam uma ferramenta chamada função de luminosidade, que é essencialmente um gráfico de barras cósmicas que mostra quantas galáxias brilhantes versus galáxias escuras existem. Estudo após estudo em todo o Universo, o mapa continuou a avançar numa direção: há mais galáxias pequenas e ténues do que galáxias maiores e mais brilhantes.
Mas Ma e a sua equipa, utilizando modelos sofisticados de lentes gravitacionais, encontraram algo diferente. Em vez de continuarem a subir, os números atingiram o pico e depois começaram a cair.
Esta tendência, chamada supressão de fim de desmaio, significa que abaixo de um certo brilho, a população de galáxias começa a diminuir. Não existem tantas galáxias pequenas como as teorias mais antigas previam.
Então, por que esses pequeninos estão desaparecidos? Provavelmente é um caso de bullying cósmico. No Universo primitivo, a radiação intensa das primeiras grandes estrelas poderia ter aquecido tanto o gás circundante que as galáxias pequenas e de baixa massa não conseguiam retê-la, propõe o novo estudo; as galáxias literalmente não conseguiam consumir gás suficiente para formar novas estrelas. Sem estrelas, eles teriam permanecido escuros. Essencialmente, eles teriam se tornado fantasmas.
Os resultados dependem muito da nossa compreensão das lentes gravitacionais (a Aglomerado Abell 2744). Se o mapa da equipa da matéria escura nesse aglomerado estiver ligeiramente errado, os seus cálculos de quantas galáxias distantes estão escondidas lá podem estar errados. Mas a análise neste artigo sugere que a mudança é real e que as pequenas galáxias estão a ser suprimidas.
Isso nos deixa com um pouco de picles. Se estas galáxias ultrafracas estão faltando, não podem ser elas que fazem todo o trabalho pesado durante a época da reionização, aquela fase crucial na história do universo onde fontes energéticas brilhantes transformam o gás do cosmos de uma sopa fria e neutra no plasma quente e ionizado que é hoje. Talvez precisemos olhar para trás, para galáxias um pouco maiores e mais estabelecidas, para explicar como o universo se tornou transparente.
A seguir, precisaremos de mais aglomerados e mais lentes para ver se essa tendência se mantém em todo o céu. Com mais dados do JWST e das próximas pesquisas, descobriremos se esta é uma peculiaridade local ou uma regra fundamental do cosmos. Por enquanto, o universo primitivo parece um pouco mais vazio – e muito mais interessante – do que pensávamos.
