Astrônomos Detectam a Galáxia Água-viva Mais Distante Já Registrada

O que é uma galáxia água-viva?

Uma galáxia água-viva é um tipo único de corpo celeste encontrado dentro de aglomerados de galáxias densos, caracterizado por longos "tentáculos" de gás e estrelas recém-nascidas que se assemelham ao invertebrado marinho. Esses fluxos em forma de tentáculos são formados através de uma interação violenta com o ambiente circundante, especificamente quando uma galáxia se move rapidamente através de um aglomerado quente e denso de outras galáxias.

Dr. Ian Roberts, um bolsista de pós-doutorado Banting no Waterloo Centre for Astrophysics, identificou recentemente um exemplo proeminente deste fenômeno no universo distante. A morfologia visual de uma galáxia água-viva é definida por um disco galáctico padrão acoplado a nós azuis brilhantes de estrelas jovens localizadas dentro das caudas de gás. Estas estrelas não nascem dentro do corpo principal da galáxia, mas, em vez disso, surgem dentro do gás despojado enquanto este é arrastado para o meio intraglomerular.

A observação destas estruturas requer instrumentação avançada, uma vez que os "tentáculos" são frequentemente fracos e obscurecidos pelas vastas distâncias do espaço profundo. No caso da descoberta pela University of Waterloo, os cientistas utilizaram o James Webb Space Telescope (JWST) para resolver estas características delicadas a uma distância recorde. Os dados revelaram que, mesmo há 8,5 bilhões de anos, as galáxias estavam passando pelas transformações físicas necessárias para produzir estas impressionantes aparências de água-viva.

O que é ram-pressure stripping em galáxias?

Ram-pressure stripping (ou despojamento por pressão de arrasto) é o processo astrofísico em que o gás dentro de uma galáxia é removido à força pela pressão do meio intraglomerular conforme a galáxia se move através de um aglomerado. Este "vento" de gás quente e denso atua como uma barreira física, empurrando o gás frio interno da galáxia para fora de seu poço gravitacional e para o espaço circundante.

A mecânica do ram-pressure stripping é frequentemente comparada à experiência de uma pessoa pedalando contra um forte vento contrário, onde a força do ar a empurra para trás. No vácuo do espaço, entretanto, este "vento" consiste no plasma difuso, mas extremamente quente, que permeia os aglomerados de galáxias. À medida que uma galáxia cai em direção ao centro de um aglomerado em altas velocidades, a pressão torna-se tão intensa que supera a própria gravidade da galáxia, levando à formação das longas trilhas de gás que definem a morfologia de água-viva.

De acordo com a pesquisa publicada no The Astrophysical Journal, este processo é fundamental para o ciclo de vida de uma galáxia. Ao remover o gás frio necessário para a formação estelar, o ram-pressure stripping efetivamente "extingue" uma galáxia, levando à sua eventual morte como um objeto de estilo elíptico "vermelho e morto". A observação deste processo pela equipe da University of Waterloo em um redshift (z=1.156) tão elevado sugere que estas interações ambientais violentas estavam ocorrendo muito mais cedo na história cósmica do que o modelado anteriormente.

A Descoberta da COSMOS2020-635829

A descoberta da candidata a galáxia água-viva conhecida como COSMOS2020-635829 representa um marco na astronomia observacional, marcando o objeto mais distante deste tipo já registrado em z = 1,156. Ao identificar este objeto no campo COSMOS, os pesquisadores recuaram a linha do tempo de quando esses processos de despojamento ativos eram conhecidos por ocorrer no universo primitivo.

Cientistas do Waterloo Centre for Astrophysics fizeram a descoberta enquanto mineravam dados do Cosmic Evolution Survey Deep field (COSMOS). Esta mancha específica do céu é um alvo primário para telescópios como o JWST porque está situada longe do plano da Via Láctea, oferecendo uma visão clara do universo distante sem interferência de estrelas ou poeira locais. Como o campo é visível de ambos os hemisférios, ele fornece uma região padronizada para estudos multiespectrais da evolução galáctica.

As capacidades de infravermelho próximo do JWST foram essenciais para detectar os nós azuis brilhantes e as fracas trilhas de gás da COSMOS2020-635829. Em um redshift de 1,156, a luz desta galáxia viajou por aproximadamente 8,5 bilhões de anos antes de atingir os espelhos do telescópio. "Estávamos examinando uma grande quantidade de dados desta região bem estudada... com a esperança de detectar galáxias água-viva que não tivessem sido estudadas antes", disse o Dr. Ian Roberts em um comunicado à imprensa datado de 17 de fevereiro de 2026. A identificação imediata desta galáxia não documentada destaca a sensibilidade sem precedentes dos observatórios espaciais modernos.

Por que a descoberta da COSMOS2020-635829 é significativa para o universo primitivo?

A descoberta da COSMOS2020-635829 é significativa porque prova que o ram-pressure stripping estava transformando galáxias ativamente há 8,5 bilhões de anos, muito antes do que os modelos atuais de formação de aglomerados previam. Esta descoberta sugere que o universo primitivo já continha ambientes "hostis" capazes de despojar galáxias de gás e alterar suas propriedades durante um período de rápido crescimento cósmico.

Antes desta pesquisa, muitos astrofísicos acreditavam que os aglomerados de galáxias de 8,5 bilhões de anos atrás ainda estavam em seus estágios iniciais e desorganizados. Teorizava-se que o meio intraglomerular ainda não era denso ou quente o suficiente para exercer a pressão de arrasto significativa necessária para criar galáxias água-viva. No entanto, as descobertas da equipe da University of Waterloo desafiam esse cronograma, indicando que os aglomerados já estavam maduros o suficiente para começar a "matar" galáxias via despojamento de gás muito antes do previsto.

As implicações deste estudo estendem-se à nossa compreensão do universo moderno e de sua numerosa população de galáxias "mortas". O Dr. Ian Roberts observa que os ambientes hostis de aglomerados observados nos dados do JWST provavelmente desempenharam um papel fundamental na formação da grande população de galáxias sem formação estelar vistas nos aglomerados de hoje. Ao observar estas galáxias transformadas em seus estágios iniciais, os pesquisadores podem mapear melhor a transição de espirais ativas e ricas em gás para os estados dormentes e pobres em gás que caracterizam muitos aglomerados maduros.

Olhando para o futuro, a equipe de Waterloo já solicitou tempo adicional de observação no James Webb Space Telescope para realizar estudos de acompanhamento. Dados futuros permitirão uma análise espectroscópica mais detalhada do gás residual e das idades das estrelas dentro dos "tentáculos". Isso proporcionará mais clareza sobre a velocidade do processo de ram-pressure stripping e como ele variou ao longo de diferentes épocas da história de 13,8 bilhões de anos do universo.

• Título da Pesquisa Primária: JWST Revela uma Candidata a Galáxia Água-Viva em z = 1,156
• Autor Principal: Dr. Ian Roberts, University of Waterloo
• Publicação: The Astrophysical Journal (DOI: 10.3847/1538-4357/ae3824)
• Métrica Chave: Redshift z = 1,156 (tempo de retrospectiva de 8,5 bilhões de anos)
• Observatório: James Webb Space Telescope (JWST)