E se fosse possível assistir ao nascimento das primeiras galáxias, avançar bilhões de anos e ver cada etapa da evolução cósmica? Não dá para voltar no tempo, mas uma simulação computacional batizada de COLIBRE acaba de criar a imagem mais realista já feita desse processo — e você pode ver (e ouvir) o resultado.

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O projeto, liderado por pesquisadores das universidades de Durham, Leiden e Portsmouth, utilizou o supercomputador COSMA8 para modelar a dinâmica da poeira e do gás galácticos frios desde o primeiro bilhão de anos após o Big Bang até os dias atuais. O resultado é um “universo sintético” tão fiel às observações reais que até astrônomos experientes têm dificuldade em distinguir as galáxias artificiais das verdadeiras.

“Gosto de provocar meus colegas perguntando: ‘De qual catálogo de galáxias vocês acham que essas imagens vieram?’”, disse Carlos Frenk, membro da equipe COLIBRE em um comunicado. O feito mais impressionante, segundo ele, é que o modelo consegue reproduzir propriedades como número, luminosidade, cor e tamanho das galáxias simplesmente resolvendo as equações da física em um universo em expansão.

Simulação do Universo

Simulações anteriores de larga escala costumavam ignorar o gás frio e a poeira — uma omissão grave, porque as estrelas nascem justamente do colapso de nuvens frias sob sua própria gravidade. O COLIBRE foi o primeiro a incluir esses componentes essenciais na equação, além de modelar os pequenos grãos de poeira que afetam a formação de moléculas de hidrogênio e bloqueiam a luz ultravioleta (que, se não fosse barrada, impediria o resfriamento do gás e a formação estelar).

“Grande parte do gás dentro das galáxias reais é frio e empoeirado, mas a maioria das simulações anteriores teve que ignorar isso”, explicou Joop Schaye, líder do projeto e professor na Universidade de Leiden. “Com o COLIBRE, finalmente incluímos esses componentes.”

O enigma que persiste

Por mais realista que seja o universo sintético, ele não consegue explicar um fenômeno observado pelo Telescópio Espacial James Webb (JWST): os chamados “pequenos pontos vermelhos”. Esses objetos aparecem em abundância cerca de 600 milhões de anos após o Big Bang, mas desaparecem quando o universo atinge 1,5 bilhão de anos. A hipótese é que eles sejam sementes de buracos negros supermassivos — algo que o modelo atual ainda não captura.

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A maioria das simulações do COLIBRE foi concluída em 2025, mas algumas ainda estão em andamento. Os dados já gerados levarão anos para serem analisados, e a equipe também desenvolveu versões audiovisualizadas (com sonificação) para tornar a exploração mais acessível.

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“Estamos entusiasmados não apenas com a ciência, mas também com a criação de novas maneiras de explorá-la”, disse James Trayford, da Universidade de Portsmouth. “Essas ferramentas podem nos ajudar a construir uma intuição sobre como as galáxias crescem e evoluem.”

A pesquisa foi publicada na segunda-feira (13) na Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Lucas Soares

Lucas Soares é editor de Ciência e Espaço no Olhar Digital e formado em Jornalismo pela Universidade Presbiteriana Mackenzie.

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