Os astrónomos sabem desde há muito tempo que, em muitos rastreios do Universo longínquo, uma grande fracção da radiação intrínseca total não é observada. Agora, graças a um rastreio profundo executado com dois dos quatro telescópios gigantes de 8.2 metros que compõem o Very Large Telescope do ESO (VLT) e a um filtro de alta qualidade, os astrónomos determinaram que uma enorme fracção de galáxias cuja luz demorou 10 mil milhões de anos a chegar até nós não foi descoberta. O rastreio ajudou igualmente a encontrar algumas das galáxias menos luminosas alguma vez descobertas nesta fase inicial do Universo.

Os astrónomos utilizam frequentemente a impressão digital forte e característica da radiação emitida pelo hidrogénio conhecida como risca de Lyman-alfa, para investigarem o número de estrelas formadas no Universo longínquo. No entanto, suspeita-se desde há muito tempo que inúmeras galáxias permanecem por descobrir nestes rastreios. Um novo rastreio obtido com o VLT demonstra, pela primeira vez, que é exactamente isso que se passa. A maior parte da emissão de Lyman-alfa fica presa na galáxia que a emite, e por isso 90% das galáxias não aparecem nos rastreios baseados nesta radiação.

"Os astrónomos sempre souberam que estavam a perder uma certa fracção de galáxias nos rastreios de Lyman-alfa," explica Matthew Hayes, autor principal do artigo publicado esta semana na revista Nature, "mas agora e pela primeira vez podemos quantificar essa fracção. O número de galáxias perdido é substancial."

Para determinarem que fracção da radiação total se está a perder, Hayes e a sua equipa utilizaram a câmara FORS montada no VLT e um filtro de banda estreita para medir a radiação de Lyman-alfa, seguindo o procedimento padrão dos rastreios de Lyman-alfa. Seguidamente, usando a nova câmara HAWK-I montada noutro dos telescópios que compõem o VLT, fizeram, na mesma zona do espaço, o mapeamento da risca de H-alfa, radiação emitida a um comprimento de onda diferente, também por hidrogénio brilhante. Procuraram especificamente galáxias cuja luz tivesse viajado durante 10 mil milhões de anos (deslocamento para o vermelho de 2.2), numa zona do céu bem estudada, conhecida como o campo GOODS-South.

"Esta é a primeira vez que observámos uma zona do céu tão profundamente, observando a radiação emitida pelo hidrogénio a estes dois comprimentos de onda tão específicos, o que provou ser crucial," diz Göran Östlin, membro da equipa. O rastreio foi extremamente profundo e por isso mesmo descobriu algumas das galáxias menos luminosas conhecidas nesta fase inicial da vida do Universo. Os astrónomos puderam assim concluir que os rastreios tradicionais baseados na risca de Lyman-alfa vêem apenas uma pequena parte da radiação que é emitida, já que a maioria dos fotões Lyman-alfa são destruídos por interacção com as nuvens interestelares de gás e poeira. Este efeito é dramaticamente mais significativo no caso da radiação Lyman-alfa do que no caso da radiação H-alfa. Como resultado, muitas galáxias, numa proporção tão alta como 90%, não são detectadas destes rastreios." Ou seja, se observamos dez galáxias, podem bem existir cem," diz Hayes.

Diferentes métodos observacionais, tendo como alvo a radiação emitida a diferentes comprimentos de onda, levará sempre a uma visão do Universo que é apenas parcialmente completa. Os resultados deste rastreio alertam de maneira clara os cosmólogos, uma vez que a assinatura de Lyman-alfa é cada vez mais tida em conta quando se trata de examinar as primeiras galáxias que se formaram na história do Universo. "Agora que sabemos quanta radiação temos estado a perder, poderemos começar a criar representações do cosmos muito mais fiáveis, compreendendo melhor quão depressa as estrelas se formaram em diferentes épocas da vida do Universo," diz o co-autor Miguel Mas-Hesse.

Esta descoberta foi possível graças à câmara utilizada. HAWK-I, que viu a primeira luz em 2007, é um instrumento de última geração. "Existem apenas algumas câmaras com um campo de visão maior do que o da HAWK-I, mas encontram-se montadas em telescópios com menos de metade do tamanho do VLT. Por isso, apenas a VLT/HAWK-I é capaz de encontrar de forma eficaz galáxias tão pouco luminosas a estas distâncias," diz o membro da equipa Daniel Schaerer.

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Notícias relacionadas:
ESO (comunicado de imprensa)
Artigo científico (em formato PDF)
Universe Today
PHYSORG.com

ESO:
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Wikipedia

VLT:
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Wikipedia