Observações profundas do Telescópio Espacial James Webb (JWST) revelaram uma galáxia excepcionalmente grande no Universo primitivo. O gigante cósmico chamado de Big Wheel (Roda gigante) teve suas luzes viajando por mais de 12 bilhões de anos para chegar até nós.

Esta galáxia de disco gigante existiu nos primeiros dois bilhões de anos após o Big Bang, formando-se quando o Universo tinha apenas 15% de sua idade atual. Galáxias de disco, como a Via Láctea, são estruturas planas e rotativas compostas de estrelas, gás e poeira, geralmente cercadas por um halo de matéria escura invisível. Elas têm braços espirais claros que se estendem de uma região central densa.

Estudar galáxias de disco, como a Via Láctea e a recém-descoberta Big Wheel, ajuda a entender como as galáxias se formam, crescem e evoluem ao longo de bilhões de anos. Esses estudos significativos, nos ajudam a entender galáxias semelhantes à nossa e podem fornecer insights sobre a história cósmica do nosso lar galáctico.

Anteriormente, pensava-se que os discos de galáxias se formavam gradualmente ao longo de um extenso período, seja por meio do gás fluindo suavemente para as galáxias ou pela fusão com galáxias menores.

Normalmente, fusões rápidas entre galáxias interromperiam as estruturas espirais, transformando-as em formas mais caóticas. No entanto, a Big Wheel cresceu rapidamente para um tamanho surpreendentemente grande sem perder sua forma espiral distinta, desafiando ideias antigas sobre o crescimento de galáxias gigantes.

Observações detalhadas do JWST mostram que a Big Wheel é comparável em tamanho e velocidade de rotação às maiores galáxias "superespirais" do Universo atual. Ela é três vezes maior em tamanho que galáxias comparáveis naquela época e é uma das galáxias mais massivas observadas no cosmos primitivo.

Sua velocidade de rotação a coloca entre as galáxias na extremidade superior da relação Tully-Fisher — um elo entre a massa estelar de uma galáxia e a velocidade com que ela gira. Embora seja anormalmente grande, a Big Wheel está crescendo ativamente a uma taxa semelhante a outras galáxias na mesma idade cósmica. O que torna isso ainda mais fascinante é o ambiente em que a Big Wheel se formou. Ela está localizada em uma região anormalmente lotada do espaço, onde as galáxias estão compactadas, dez vezes mais densas do que as áreas típicas do Universo.

Esse ambiente denso provavelmente forneceu condições ideais para a galáxia crescer rapidamente, passando por fusões suaves o suficiente para manter seu formato de disco espiral. Além disso, o gás que flui para a galáxia deve ter se alinhado bem com sua rotação, permitindo que o disco crescesse rapidamente sem ser interrompido.

Descobrir uma galáxia como a Big Wheel era incrivelmente improvável, com menos de 2% de chance de encontrá-la, de acordo com os modelos atuais de formação de galáxias. A descoberta foi afortunada, provavelmente porque foi observada dentro de uma região excepcionalmente densa, diferente dos ambientes cósmicos típicos.

Além de sua formação misteriosa, o destino final da Big Wheel é outra questão intrigante. Dado o ambiente denso, fusões futuras podem alterar significativamente sua estrutura, potencialmente transformando-a em uma galáxia comparável em massa às maiores observadas em aglomerados próximos, como Virgem.