Estudo revela por que galáxias massivas do Universo jovem cessaram formação de estrelas

Observações recentes destacam que as galáxias mais massivas formadas nos primeiros bilhões de anos após o Big Bang interromperam precocemente a formação de estrelas, fenômeno que intrigava astrônomos há tempos. Enquanto a Via Láctea continua produzindo novas estrelas mesmo após 13 bilhões de anos, essas galáxias antigas deixaram de formar estrelas aproximadamente 1 bilhão de anos após seu nascimento.

Um estudo realizado pelo Instituto de Astronomia, Geofísica e Ciências Atmosféricas da USP, em parceria com pesquisadores internacionais, propõe uma explicação detalhada para esse comportamento. O foco foi em duas populações de galáxias: as galáxias formadoras de estrelas ricas em poeira (DSFGs) e as galáxias massivas quiescentes (MQs), que não apresentam atividade de formação estelar.

A pesquisa revela que a maioria das galáxias inertes passou por uma fase ativa como DSFGs, caracterizadas por taxas de formação estelar muito elevadas, até 500 vezes maiores que as da Via Láctea. A transição para um estado quiescente ocorre após fusões violentas entre galáxias de massas semelhantes, processos que concentraram grandes quantidades de gás no núcleo.

Essa concentração desencadeou simultaneamente um surto explosivo de formação de estrelas e a rápida evolução de buracos negros supermassivos centrais. A energia liberada por esses núcleos ativos aquece o gás ao redor, impedindo que ele esfrie e reabasteça a galáxia com matéria-prima para formar novas estrelas. Assim, a formação estelar é interrompida em menos de 1 bilhão de anos.

Em contraste, galáxias que não sofreram fusões tão precoces apresentam crescimento mais gradual e continuam formando estrelas por períodos mais longos. O trabalho também destaca que, apesar dos avanços, ainda existem discrepâncias entre modelos teóricos e observações atuais, especialmente na quantidade de galáxias detectadas com emissões submilimétricas.

Futuros observatórios, como o Giant Magellan Telescope, que está em construção no deserto do Atacama, prometem imagens com resolução superior às do James Webb, possibilitando estudos mais detalhados das galáxias distantes e refinando os modelos de formação e evolução galáctica. Esses avanços são essenciais para compreender melhor a história do Universo e os mecanismos que regulam a formação das estruturas cósmicas.