Astrônomos confirmam que a galáxia de Maisie está entre as mais antigas já observadas
Graças ao Telescópio Espacial James Webb, os astrônomos que se apressam a encontrar algumas das galáxias mais antigas já vislumbradas confirmaram que uma galáxia detectada pela primeira vez no verão passado está, de facto, entre as mais antigas já encontradas. As descobertas são publicadas na revista Nature.
Observações de acompanhamento desde a primeira detecção da galáxia de Maisie revelaram que data de 390 milhões de anos após o Big Bang. Embora não seja tão cedo quanto a equipe liderada pelo astrônomo Steven Finkelstein da Universidade do Texas em Austin estimou pela primeira vez no verão passado, porém, é uma das quatro galáxias observadas mais cedo confirmadas.
"O interessante sobre a galáxia de Maisie é que foi uma das primeiras galáxias distantes identificadas pela JWST, e desse conjunto, é a primeira a ser confirmada espectroscopicamente", disse Finkelstein, professor de astronomia da UT Austin, autor do artigo da Nature e o pesquisador principal do Estúdio Cientista de Libertação Precoce da Evolução Cósmica (CEERS). Deu o nome da filha à galáxia, pois descobriu no seu aniversário.
A última análise foi conduzida pelo primeiro autor Pablo Arrabal Haro, pesquisador associado pós-doutorado no Laboratório Nacional de Pesquisa em Astronomia Óptica-Infravermelha da Fundação Nacional de Ciências. Além de Finkelstein, os coautores da UT Austin são Caitlin Casey, Micaela Bagley, Katherine Chworowsky e Seiji Fujimoto.
A equipe CEERS está avaliando atualmente outras 10 galáxias que poderiam ser de uma era ainda anterior à da Maisie.
Objetos no espaço não vêm impressos com uma marca de tempo. Para inferir quando a luz que observamos abandonou um objeto, os astrônomos medem o seu corrimento para vermelho, a quantidade em que a sua cor mudou devido ao seu movimento se afastando de nós. Porque vivemos em um universo em expansão, quanto mais para trás olhamos no tempo, maior é o corrimento vermelho de um objeto.
As estimativas originais dos corrimentos ao vermelho (e, portanto, dos tempos posteriores ao Big Bang) baseavam-se na fotometria, no brilho da luz em imagens que utilizavam um pequeno número de filtros de larga frequência. Essas estimativas foram feitas utilizando dados recolhidos pelo CEERS durante o tempo inicialmente atribuído para a primeira temporada de observação do telescópio.
Para uma estimativa mais precisa, a equipe CEERS solicitou medições de acompanhamento com o instrumento espectroscópico da JWST, NIRSpec, que divide a luz de um objeto em muitas frequências estreitas diferentes para identificar com maior precisão sua composição química, produção de calor, brilho intrínseco e movimento relativo. De acordo com esta última análise espectroscópica, a galáxia da Maisie tem um corrimento vermelho de z=11,4.
Este estudo também analisou o CEERS-93316, uma galáxia encontrada originalmente em dados CEERS disponíveis publicamente por uma equipe dirigida pela Universidade de Edimburgo e que inicialmente se estimou ter sido observada a uma velocidade surpreendente 250 milhões de anos após o Big Bang. Após uma análise mais detalhada, a equipe descobriu que o CEERS-93316 tem um corrimento vermelho mais modesto de z=4,9, que corresponde a aproximadamente um bilhão de anos após o Big Bang.
Acontece que o gás quente no CEERS-93316 emitia tanta luz em algumas faixas de frequência estreitas associadas ao oxigênio e hidrogênio que fazia a galáxia parecer muito mais azul do que realmente era. Esse tom azul imitava a assinatura que Finkelstein e outros esperavam ver em galáxias muito cedo. Isto ocorre devido a uma particularidade do método fotométrico que ocorre apenas com objetos com corrimentos ao vermelho de aproximadamente 4,9. Finkelstein diz que foi um caso de má sorte.
"Este caso foi um pouco estranho", disse Finkelstein. "Das muitas dezenas de candidatos a alto corrimento ao vermelho que foram observados espectroscopicamente, este é o único caso em que o verdadeiro corrimento ao vermelho é muito menor do que o nosso palpite inicial."
Esta galáxia não só parece anormalmente azul, mas também é muito mais brilhante do que os nossos modelos atuais predizem para as galáxias que se formaram tão cedo no universo.
"Teria sido realmente um desafio explicar como o universo pôde criar uma galáxia tão maciça tão cedo", disse Finkelstein. "Então, eu acho que este foi provavelmente sempre o resultado mais provável, porque era tão extremo, tão brilhante, com um aparente corrimento ao vermelho tão alto."
Graças ao Telescópio Espacial James Webb, os astrônomos que se apressam a encontrar algumas das galáxias mais antigas já vislumbradas confirmaram que uma galáxia detectada pela primeira vez no verão passado está, de facto, entre as mais antigas já encontradas. As descobertas são publicadas na revista Nature.
Observações de acompanhamento desde a primeira detecção da galáxia de Maisie revelaram que data de 390 milhões de anos após o Big Bang. Embora não seja tão cedo quanto a equipe liderada pelo astrônomo Steven Finkelstein da Universidade do Texas em Austin estimou pela primeira vez no verão passado, porém, é uma das quatro galáxias observadas mais cedo confirmadas.
"O interessante sobre a galáxia de Maisie é que foi uma das primeiras galáxias distantes identificadas pela JWST, e desse conjunto, é a primeira a ser confirmada espectroscopicamente", disse Finkelstein, professor de astronomia da UT Austin, autor do artigo da Nature e o pesquisador principal do Estúdio Cientista de Libertação Precoce da Evolução Cósmica (CEERS). Deu o nome da filha à galáxia, pois descobriu no seu aniversário.
A última análise foi conduzida pelo primeiro autor Pablo Arrabal Haro, pesquisador associado pós-doutorado no Laboratório Nacional de Pesquisa em Astronomia Óptica-Infravermelha da Fundação Nacional de Ciências. Além de Finkelstein, os coautores da UT Austin são Caitlin Casey, Micaela Bagley, Katherine Chworowsky e Seiji Fujimoto.
A equipe CEERS está avaliando atualmente outras 10 galáxias que poderiam ser de uma era ainda anterior à da Maisie.
Objetos no espaço não vêm impressos com uma marca de tempo. Para inferir quando a luz que observamos abandonou um objeto, os astrônomos medem o seu corrimento para vermelho, a quantidade em que a sua cor mudou devido ao seu movimento se afastando de nós. Porque vivemos em um universo em expansão, quanto mais para trás olhamos no tempo, maior é o corrimento vermelho de um objeto.
As estimativas originais dos corrimentos ao vermelho (e, portanto, dos tempos posteriores ao Big Bang) baseavam-se na fotometria, no brilho da luz em imagens que utilizavam um pequeno número de filtros de larga frequência. Essas estimativas foram feitas utilizando dados recolhidos pelo CEERS durante o tempo inicialmente atribuído para a primeira temporada de observação do telescópio.
Para uma estimativa mais precisa, a equipe CEERS solicitou medições de acompanhamento com o instrumento espectroscópico da JWST, NIRSpec, que divide a luz de um objeto em muitas frequências estreitas diferentes para identificar com maior precisão sua composição química, produção de calor, brilho intrínseco e movimento relativo. De acordo com esta última análise espectroscópica, a galáxia da Maisie tem um corrimento vermelho de z=11,4.
Este estudo também analisou o CEERS-93316, uma galáxia encontrada originalmente em dados CEERS disponíveis publicamente por uma equipe dirigida pela Universidade de Edimburgo e que inicialmente se estimou ter sido observada a uma velocidade surpreendente 250 milhões de anos após o Big Bang. Após uma análise mais detalhada, a equipe descobriu que o CEERS-93316 tem um corrimento vermelho mais modesto de z=4,9, que corresponde a aproximadamente um bilhão de anos após o Big Bang.
Acontece que o gás quente no CEERS-93316 emitia tanta luz em algumas faixas de frequência estreitas associadas ao oxigênio e hidrogênio que fazia a galáxia parecer muito mais azul do que realmente era. Esse tom azul imitava a assinatura que Finkelstein e outros esperavam ver em galáxias muito cedo. Isto ocorre devido a uma particularidade do método fotométrico que ocorre apenas com objetos com corrimentos ao vermelho de aproximadamente 4,9. Finkelstein diz que foi um caso de má sorte.
"Este caso foi um pouco estranho", disse Finkelstein. "Das muitas dezenas de candidatos a alto corrimento ao vermelho que foram observados espectroscopicamente, este é o único caso em que o verdadeiro corrimento ao vermelho é muito menor do que o nosso palpite inicial."
Esta galáxia não só parece anormalmente azul, mas também é muito mais brilhante do que os nossos modelos atuais predizem para as galáxias que se formaram tão cedo no universo.
"Teria sido realmente um desafio explicar como o universo pôde criar uma galáxia tão maciça tão cedo", disse Finkelstein. "Então, eu acho que este foi provavelmente sempre o resultado mais provável, porque era tão extremo, tão brilhante, com um aparente corrimento ao vermelho tão alto."
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