Astrônomos da Índia descobriram a segunda galáxia espiral mais distante nas profundezas do universo, usando o poderoso Telescópio Espacial James Webb (JWST), e a chamaram de ‘Alaknanda’.
A galáxia foi uma visão inesperada durante um estudo mais amplo das formas das galáxias no universo primitivo. As descobertas foram publicadas em Astronomia e Astrofísica em novembro.
O autor principal do estudo, Rashi Jain, estudante de doutorado no Centro Nacional de Radioastrofísica em Pune, estava analisando dados públicos do JWST da pesquisa UNCOVER, que contém cerca de 70.000 objetos, para compreender as morfologias das galáxias no universo primitivo. Foi quando ela tropeçou na galáxia com dois braços espirais perfeitamente simétricos.
A primeira pergunta que lhe veio à mente foi: “Será que isto existia tão cedo no universo?”
‘Análise meticulosa’
Jain e seu orientador de doutorado, Yogesh Wadadekar, realizaram um estudo detalhado para determinar a natureza da galáxia. Eles descobriram que tinha um disco proeminente com dois braços espirais transparentes e uma pequena protuberância central. Quando removeram a luz suave do disco e da protuberância, os braços espirais permaneceram visíveis, confirmando que eram reais e não um artefato nos dados de luz.
Eles também descobriram que novas estrelas se formaram ao longo dos braços espirais, equivalentes a 60 estrelas com a massa do nosso Sol todos os anos. Isto confirmou que Alaknanda period uma galáxia espiral totalmente desenvolvida, e apenas 1,5 mil milhões de anos após o Huge Bang.
Jain chamou a galáxia de ‘Alaknanda’ em homenagem ao rio em Uttarakhand. Ela estava procurando um nome feminino que fosse consistente com a forma como as galáxias são frequentemente chamadas nas línguas indianas.
“Lembrei-me de ter visto Alaknanda e Mandakini, ambos afluentes do Ganga, fluindo juntos durante a minha visita a Uttarakhand. Como a nossa By way of Láctea se chama Mandakini em hindi e também é uma galáxia espiral, chamei esta de Alaknanda”, disse ela.
“A descoberta é acidental e o resultado reflete o poder dos dados de qualidade JWST e da análise meticulosa”, disse Girish Kulkarni, professor do Departamento de Física Teórica do Instituto Tata de Pesquisa Basic, em Mumbai. “Não se trata tanto de uma técnica totalmente nova, mas de um trabalho cuidadoso que aproveita ao máximo as observações.”
O Prof. Kulkarni não esteve envolvido no estudo.
Muito cedo, muito pronto
A existência de Alaknanda representa um enigma significativo para os astrônomos.
“Os modelos atuais sugerem que são necessários milhares de milhões de anos para que os discos rotativos estáveis necessários para os braços espirais se formem”, disse Jain.
No entanto, Alaknanda tomou forma quando o Universo tinha apenas cerca de 1,5 mil milhões de anos, desafiando os modelos actuais de formação de galáxias.
De acordo com o professor Kulkarni, compreender a formação de galáxias é um “problema de sistema complexo”, semelhante a prever o tempo ou o clima. Ao contrário dos problemas “simples” de física, onde os princípios fundamentais podem ser desconhecidos, os problemas complexos envolvem princípios conhecidos, mas têm muitas partes interagindo para serem modelados perfeitamente.
“As simulações atuais não produzem galáxias espirais com este grau de estrutura em z ~ 4, e quando as observações discordam das simulações, geralmente nos dizem quais ingredientes precisam de refinamento”, disse o Prof.
Isso significa que qualquer incompatibilidade é cientificamente mais útil do que preocupante.
(‘z ~ 4’ é uma referência ao desvio para o vermelho, que é o alongamento da luz para comprimentos de onda mais longos à medida que a fonte de luz se afasta do observador, neste caso a Terra. O ‘z’ mede o aumento fracionário no comprimento de onda.)
Então, como Alaknanda conseguiu formar um disco espiral maduro em tão pouco tempo?
Segundo a Sra. Jain, existem duas teorias sobre a formação de braços espirais. Uma delas é que a galáxia cresceu de forma constante ao absorver gás frio, permitindo-lhe assentar num disco estável e rotativo no qual ondas de densidade podiam formar-se e sustentar os padrões espirais. A outra é que Alaknanda interagiu ou se fundiu com uma galáxia companheira menor, causando a formação dos braços.
Mesmo assim, os astrónomos acreditam que os braços espirais precisariam de mais tempo para se formarem num universo tão jovem.
“Pode haver algum fator que acelere esse processo”, disse Jain.
‘Descobertas robustas’
Os astrônomos geralmente estudam galáxias no universo distante usando as energias da luz que elas emitem, que revelam a composição química e as condições físicas da galáxia. Na ausência de tais dados, como no novo estudo, eles medem o brilho da galáxia em diferentes comprimentos de onda para reconstruir a sua distribuição world de energia. Isso é chamado de análise fotométrica.
jainista e outros. fiz isso usando dados do JWST. E com o espectro reconstruído, eles foram capazes de estimar o seu desvio para o vermelho, a massa estelar e a história da formação estelar.
O professor Kulkarni disse que, embora o estudo tenha se baseado em análise fotométrica, suas descobertas parecem robustas, pois a equipe realizou três medições independentes e consistentes de desvio para o vermelho. No entanto, ele sugeriu que os investigadores também examinassem dados espectroscópicos detalhados, como as imagens da Unidade de Campo Integral do JWST, para garantir que a estrutura observada não é causada por características aglomeradas e para confirmar que Alaknanda é verdadeiramente espiral e não um alinhamento informal.
As observações actuais também são insuficientes para determinar qual dos dois mecanismos plausíveis é responsável pelas armas de Alaknanda. Para este fim, a equipe planeja propor novas observações com o JWST ou com o Atacama Giant Millimeter/submillimeter Array no Chile.
Astronomia indiana
Finalmente, a descoberta de Alaknanda também é uma conquista significativa para a ciência indiana. O professor Kulkarni disse que a presença da Índia nas principais descobertas do JWST tem sido limitada por uma menor força de trabalho em astronomia, menos programas de treinamento dedicados e menor financiamento em comparação com as maiores economias de pesquisa, bem como uma participação menos sustentada em grandes colaborações de pesquisas internacionais.
Para recuperar o atraso e depois avançar, a comunidade astronómica indiana está a seguir uma estratégia dupla: construir instalações nacionais, como o proposto telescópio óptico de 10 metros em Hanle, para formar a próxima geração de cientistas, e juntar-se a grandes projectos multinacionais como o Sq. Kilometer Array (SKA) e o LIGO, que podem garantir o acesso a instrumentos de classe mundial.
Shreejaya Karantha é redatora científica freelance.
Publicado – 29 de dezembro de 2025, 11h45 IST
