Os astrónomos obtiveram, pela primeira vez, um vislumbre dos primeiros estágios da construção de uma galáxia de grande massa. "Sparky" é uma galáxia em desenvolvimento contendo um núcleo denso que brilha com a luz de milhões de estrelas recém-nascidas, formadas a um ritmo impressionante. A descoberta foi possível através da combinação de observações realizadas com os observatórios espaciais Hubble, Spitzer e Herschel, e o Observatório W.M. Keck no Havai.

A jovem galáxia é muito distante e foi observada tal como era há 11 mil milhões de anos, apenas 3 mil milhões de anos após o nascimento do Universo, no Big Bang. Os astrónomos pensam que esta galáxia compacta vai continuar a crescer, tornando-se possivelmente numa galáxia elíptica gigante, um aglomerado de estrelas velhas que a teoria prevê desenvolver-se de dentro para fora, com um núcleo compacto a marcar os seus primórdios.

"Nunca tínhamos visto um processo de formação que pudesse criar algo tão denso", explicou Erica Nelson, da Universidade de Yale, em New Haven, Connecticut, principal autora do artigo a anunciar os resultados, publicado a 27 de Agosto na revista Nature. "Suspeitamos que este processo de formação do núcleo seja um fenómeno exclusivo do início do Universo, porque o Universo Primitivo, como um todo, era mais compacto. Hoje, o Universo é tão difuso que já não consegue criar objectos semelhantes."

Com um tamanho muito inferior ao da Via Láctea, a pequena galáxia é poderosa e já contém cerca de duas vezes mais estrelas que a nossa galáxia, todas amontoadas numa região com apenas 6000 anos-luz de diâmetro. A Via Láctea tem aproximadamente 100 mil anos-luz de diâmetro. Esta galáxia quase invisível pode representar uma população muito maior de objectos semelhantes, obscurecidos pela poeira.

"São ambientes extremos", disse Nelson. "É como um caldeirão medieval a forjar estrelas. Há muita turbulência e borbulhar. Se estivéssemos lá, o céu nocturno brilharia com estrelas jovens e haveria uma grande quantidade de poeira, gás e restos de explosões estelares. Ver isto acontecer é fascinante."

Além de determinar o tamanho da galáxia, a partir das imagens do Hubble, a equipa analisou a fundo imagens de arquivo dos telescópios Spitzer e Herschel no infravermelho distante. A análise permitiu-lhes ver a rapidez com que a jovem galáxia está a produzir estrelas. Sparky está a produzir cerca de 300 estrelas por ano. Em comparação, a Via Láctea produz por ano cerca de 10.

Os astrónomos acreditam que esta produção estelar frenética ocorre porque o centro da galáxia se está a formar no fundo de um poço gravitacional de matéria escura, a matéria invisível que compôs os andaimes sobre os quais as galáxias se formaram no início do Universo. Uma torrente de gás está a fluir para este poço no núcleo da galáxia, provocando ondas de nascimento da estrelas.

A enorme quantidade de gás e poeira dentro de uma região de extrema formação de estrelas como esta pode explicar por que razão estas galáxias compactas têm iludido os astrónomos até agora. As explosões de formação estelar criam poeira, que se acumula dentro da galáxia em formação e pode bloquear alguma da luz das estrelas. Sparky estava apenas levemente visível, e foram necessários os recursos de infravermelho da Wide Field Camera 3 do Hubble, do Spitzer e do Herschel para revelar a galáxia em desenvolvimento.

As observações indicam que a galáxia esteve a fabricar estrelas furiosamente por mais de mil milhões de anos (desde o momento em que a luz que agora observamos começou a sua longa jornada). Mas, segundo os investigadores, a galáxia não manteve este ritmo frenético por muito tempo. Eventualmente terá parado de formar estrelas no núcleo compacto. Em seguida, pode ter-se fundido com galáxias menores, que a terão feito expandir-se em tamanho nos 10 mil milhões de anos seguintes, tornando-se talvez semelhante a algumas das tranquilas galáxias elípticas que hoje vemos.

"Creio que a nossa descoberta resolve a questão da existência deste modo de formação de galáxias", disse Pieter van Dokkum, da Universidade de Yale, membro da equipa. "A questão agora é: com que frequência ocorreu? Suspeitamos que haja mais galáxias como esta, ainda mais ténues em comprimentos de onda do infravermelho próximo. Calculamos que serão mais brilhantes em comprimentos de onda mais longos, e por isso serão necessários os futuros telescópios de infravermelho, como o Telescópio Espacial James Webb, da NASA, para encontrarmos esses objectos. "

Fonte da notícia: http://hubblesite.org/newscenter/archive/releases/2014/37/full/