Telescópio Webb encontra aglomerado de galáxias antigo que desafia a cosmologia

O Telescópio Espacial James Webb (JWST) da NASA identificou um aglomerado de galáxias massivo que parece ter se formado muito mais rápido do que os modelos cosmológicos atuais preveem. O aglomerado, conhecido como XLSSC 122, contém uma concentração incomumente densa de matéria escura, uma descoberta que desafia a compreensão dos cientistas sobre como o universo evoluiu durante seus estágios iniciais.

Lente gravitacional recorde

O XLSSC 122 está localizado a aproximadamente 10.4 bilhões de anos-luz da Terra. Ele remonta a uma era conhecida como "meio-dia cósmico", há cerca de 10 bilhões de anos, quando o universo experimentou seu período mais intenso de formação estelar. Embora os aglomerados de galáxias ainda estivessem se montando durante esse período, o XLSSC 122 exibiu um tamanho e uma estrutura organizada tipicamente associados a aglomerados no universo moderno.

O aglomerado tornou-se o exemplo mais distante conhecido de um aglomerado de galáxias exibindo lente gravitacional forte. Esse fenômeno ocorre quando um objeto massivo curva e distorce a luz de galáxias mais distantes atrás dele. O alinhamento permitiu aos pesquisadores medir a distribuição de massa dentro do XLSSC 122 com alta precisão.

"Quando recebemos as primeiras imagens do JWST, dissemos: 'uau, olhem isso, há lente gravitacional forte vindo deste aglomerado!'", disse Kyle Finner, cientista da equipe no IPAC e autor principal do primeiro artigo que examina o aglomerado. "O XLSSC 122 agora estabeleceu o recorde de aglomerado de galáxias mais distante exibindo lente gravitacional forte, que é uma ferramenta valiosa para os astrônomos."

Concentração de matéria escura desafia modelos

O efeito de lente gravitacional é causado principalmente pela matéria escura, uma substância invisível que não emite luz, mas exerce influência gravitacional. Os cientistas estimam que a matéria escura é aproximadamente cinco vezes mais abundante do que a matéria comum. As novas medições do JWST revelam que uma quantidade notavelmente grande da massa do XLSSC 122 está concentrada em sua região central.

De acordo com os modelos cosmológicos padrão, o crescimento de estruturas massivas deveria ter sido mais gradual. A alta concentração de massa no XLSSC 122 sugere que algumas estruturas cósmicas podem ter se desenvolvido mais rápido do que o previsto.

"O XLSSC 122 é um dos primeiros aglomerados que conhecemos que se formou no universo, e ele tem uma concentração de massa que não concorda com as previsões do nosso modelo cosmológico", disse Finner.

Luz intra-aglomerado como indicador de matéria escura

Além da lente gravitacional forte, os pesquisadores usaram lente gravitacional fraca e observações da luz intra-aglomerado para estudar o aglomerado. A luz intra-aglomerado é um brilho fraco produzido por estrelas que não estão mais ligadas a galáxias individuais, mas estão espalhadas nos espaços entre elas. As observações do Webb representam a detecção mais antiga conhecida dessa luz.

O estudo descobriu que a distribuição da luz intra-aglomerado perto do centro do aglomerado corresponde de perto à distribuição da matéria escura inferida pela lente gravitacional forte. Isso sugere que o brilho fraco das estrelas espalhadas poderia servir como um indicador visível de onde a matéria escura invisível está concentrada.

"Neste aglomerado, a luz intra-aglomerado essencialmente traça a matéria escura", disse Finner. "Essa luz nos diz que o aglomerado está em um estado de fusão."

Por que isso importa

As descobertas do XLSSC 122 fornecem um teste crítico para os modelos cosmológicos existentes. Se outros aglomerados de galáxias antigos também exibirem matéria escura inesperadamente concentrada e desenvolvimento avançado, os cientistas podem precisar revisar as suposições sobre a rapidez com que grandes estruturas cósmicas se formaram. A pesquisa foi apresentada em uma coletiva de imprensa em 17 de junho de 2026, durante a 248ª reunião da Sociedade Astronômica Americana. Estudos futuros visam identificar dezenas de aglomerados adicionais de períodos iniciais semelhantes para determinar se as propriedades do XLSSC 122 são raras ou parte de um padrão mais amplo.

Fontes (em inglês)

• sciencedaily.com: James Webb reveals a massive cosmic structure that challenges our understanding of the Universe | ScienceDaily
• whowhatwhy.org: Webb Telescope Reveals Massive Structure, Challenges Understanding of Universe - WhoWhatWhy

Tradução feita com IA do artigo original em inglês, revisada automaticamente para dizer o mesmo que o original. As fontes foram verificadas em inglês.