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TELESCÓPIOS DA NASA ESPIAM GALÁXIA ULTRA-DISTANTE
21 de Setembro de 2012

 

Com o poder combinado dos telescópios Spitzer e Hubble, assim como um efeito de ampliação cósmico, os astrónomos descobriram o que poderá ser a galáxia mais distante já observada. A luz da jovem galáxia capturada pelos observatórios espaciais brilhou pela primeira vez quando o nosso Universo de 13,7 mil milhões de anos tinha apenas 500 milhões de anos.

A longínqua galáxia existiu numa era importante em que o Universo começava a transitar da chamada Idade das Trevas cósmica. Durante este período, o Universo passou de uma vastidão escura e sem estrelas para um cosmos reconhecível e cheio de galáxias. A descoberta desta ténue e pequena galáxia abre uma janela para as mais profundas e remotas épocas da história cósmica.

"Esta galáxia é o objecto mais distante que já observámos com alta confiança," afirma Wei Zheng, investigador principal no departamento de física e astronomia da Universidade Johns Hopkins em Baltimore, EUA, autor principal de um novo estudo publicado na revista Nature. "O trabalho futuro que envolve esta galáxia, bem como outras como ela que esperamos encontrar, vai permitir estudar os objectos mais antigos do Universo e como a Idade das Trevas terminou."

A luz da galáxia primordial viajou cerca de 13,2 mil milhões de anos antes de chegar aos telescópios da NASA. Por outras palavras, a luz das estrelas capturada pelo Hubble e Spitzer deixou a galáxia quando o Universo tinha apenas 3,6% da sua idade actual. Tecnicamente falando, a galáxia tem um desvio para o vermelho, ou "z", de 9,6. O termo "desvio para o vermelho" refere-se à quantidade de luz de um objecto que mudou para comprimentos de onda mais longos, como resultado da expansão do Universo. Os astrónomos usam o desvio para o vermelho para descrever distâncias cósmicas.

Ao contrário das anteriores descobertas de candidatas a galáxias nesta faixa de idade, que foram apenas vislumbradas num única cor, ou banda, esta galáxia recém-descoberta foi vista em cinco bandas diferentes. Como parte do programa CLASH (Cluster Lensing And Supernova Survey with Hubble), o telescópio registou a recém-descrita e distante galáxia em quatro bandas do espectro visível e infravermelho. O Spitzer mediu uma quinta banda infravermelha mas mais longa, colocando a descoberta em terreno mais firme.

Objectos nestas distâncias extremas estão na sua maioria para lá da sensibilidade de detecção dos maiores telescópios actuais. Para capturar estas galáxias distantes e primordiais, os astrónomos contaram com a ajuda de lentes gravitacionais. Neste fenómeno, previsto por Albert Einstein há mais de um século, a gravidade deforma os objectos em primeiro plano e amplia a luz de objectos de fundo. Um aglomerado massivo de galáxias situado entre a nossa Galáxia e a recém-descoberta galáxia ampliou a sua radiação, aumentando o brilho do objecto remoto cerca de 15 vezes e tornando-o visível.

Com base nas observações do Hubble e do Spitzer, os astrónomos pensam que a distante galáxia tinha menos de 200 milhões de anos quando foi vista. É também pequena e compacta, contendo apenas cerca de 1% da massa da Via Láctea. De acordo com as teorias cosmológicas actuais, as primeiras galáxias deviam na verdade ter começado pequenas. Progressivamente foram fundindo-se, eventualmente acumulando-se nas galáxias consideráveis do Universo mais moderno.

Estas primeiras galáxias provavelmente desempenharam um papel dominante na Era da Reionização, o evento que marca o fim da Idade das Trevas do Universo. Esta época começou cerca de 400.000 anos após o Big Bang, quando o hidrogénio gasoso neutro foi formado a partir de partículas em arrefecimento. As primeiras estrelas e galáxias luminosas surgiram algumas centenas de milhões de anos depois. Pensa-se que a energia libertada por essas primeiras galáxias fez com que o hidrogénio neutro espalhado pelo Universo se ionizasse, ou perdesse um electrão, um estado que o gás tem mantido desde aí.

"Em essência, durante a época da reionização, as luzes acenderam-se no Universo," afirma Leonidas Moustakas, co-autor do artigo e investigador no JPL da NASA, uma divisão do Instituto de Tecnologia da Califórnia em Pasadena, EUA.

Os astrónomos planeiam estudar o aparecimento das primeiras estrelas e galáxias e a época da reionização com o sucessor do Hubble e do Spitzer, o Telescópio James Webb, que tem lançamento previsto para 2018. A distante galáxia recém-descrita será provavelmente um alvo principal.

Links:

Notícias relacionadas:
NASA (comunicado de imprensa)
Universidade Johns Hopkins (comunicado de imprensa)
Nature (requer subscrição)
Universe Today
SPACE.com
PHYSORG
redOrbit
ScienceBlog

Universo:
Universo (Wikipedia)
Cronologia do Universo (Wikipedia)
Desvio para o Vermelho (Wikipedia)
Idade do Universo (Wikipedia)
Estrutura a grande-escala do Universo (Wikipedia)
Big Bang (Wikipedia)

Telescópio Espacial Hubble:
Hubble, NASA 
ESA
STScI
SpaceTelescope.org
Wikipedia

Telescópio Espacial Spitzer:
Página oficial 
NASA
Centro Espacial Spitzer 
Wikipedia

Telescópio Espacial James Webb:
NASA
ESA
Wikipedia


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Na grande imagem, as muitas galáxias de um massivo enxame chamado MACS J1149+2223 dominam a cena. As lentes gravitacionais fizeram com que o enxame aumentasse o brilho da luz da galáxia recém-descoberta, conhecida como MACS 1149-JD, cerca de 15 vezes. Em cima e à direita, uma ampliação parcial mostra MACS 1149-JD em mais detalhe, e um zoom ainda maior está à direita e em baixo.
Crédito: NASA/ESA/STScI/JHU
(clique na imagem para ver versão maior)

 
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