ACHADOS MAIS RECENTES DO HUBBLE
10 de Janeiro de 2014
O Telescópio Espacial Hubble está facultando uma nova perspectiva sobre o Universo remoto, incluindo novas imagens de galáxias jovens e distantes repletas de estrelas. Os cientistas descreveram os achados Terça-feira passada numa conferência de imprensa promovida pela Sociedade Astronómica Americana.
Foram destacadas três descobertas - quatro galáxias invulgarmente brilhantes, como apareciam há 13 mil milhões de anos atrás, a imagem mais profunda já obtida de um enxame galáctico, e uma amostra de galáxias que se pensa ser responsável pela maior parte das estrelas que vemos hoje.
As galáxias jovens e ultra-brilhantes, descobertas usando dados dos telescópios Hubble e Spitzer, estão "rebentando pelas costuras" com formação estelar, o que explica o seu brilho. A mais brilhante forma estrelas a um ritmo aproximadamente 50 vezes superior ao ritmo actual da nossa Via Láctea. Estas galáxias incipientes têm apenas um-vigésimo do tamanho da nossa Galáxia, mas provavelmente contêm cerca de mil milhões de estrelas amontoadas.
Embora o Hubble já tenha previamente identificado galáxias nesta época, os astrónomos ficaram surpresos ao encontrar objectos 10 a 20 vezes mais luminosos que qualquer outro visto anteriormente.
"Saltaram à vista porque são muito mais brilhantes do que prevíamos," explica Garth Illingworth da Universidade da Califórnia em Santa Cruz. "Acontecem coisas estranhas, independentemente das fontes. Subitamente vemos galáxias massivas e luminosas que se formam rapidamente num momento tão inesperado."
As galáxias foram detectadas pela primeira vez com o Hubble. As suas imagens nítidas são cruciais para encontrar estas galáxias distantes e permitiram aos astrónomos medir as suas taxas de formação estelar e tamanhos. Usando o Spitzer, os astrónomos conseguiram estimar as suas massas estelares ao medir a luminosidade estelar total das galáxias.
"Esta é a primeira vez que os cientistas foram capazes de medir a massa de um objecto a uma distância tão grande," afirma Pascal Oesch da Universidade de Yale, em New Haven, no estado americano do Connecticut. "É uma demonstração fabulosa da sinergia entre o Hubble e o Spitzer."
O resultado é um bom prenúncio para o Telescópio Espacial James Webb da NASA, actualmente em desenvolvimento. Os cientistas antecipam que o Webb olhe ainda mais para trás no tempo e que encontre jovens galáxias em crescimento que existiam apenas algumas centenas de milhões de anos após o começo do Universo.
Uma imagem do Universo distante sem precedentes vem de um ambicioso projecto de colaboração com o Hubble chamado "The Frontier Fields". É a exposição mais longa e profunda já obtida até à data de um enxame de galáxias, e mostra algumas das galáxias mais ténues e jovens já detectadas. A imagem mostra como várias centenas de galáxias eram há 3,5 mil milhões de anos.
Em primeiro plano está Abell 2744, um gigante aglomerado de galáxias localizado na constelação de Escultor. A imensa gravidade de Abell 2744 é usada como lente para dobrar o espaço e ampliar imagens de galáxias de fundo ainda mais distantes. Estas galáxias mais longínquas aparecem como eram há mais de 12 mil milhões de anos, não muito tempo depois do Big Bang.
A exposição do Hubble revela quase 3000 destas galáxias de fundo, intercaladas com imagens de centenas de galáxias do enxame em primeiro plano. As suas imagens não só aparecem mais brilhantes, como também manchadas, esticadas e duplicadas por todo o campo. Devido ao fenómeno de lente gravitacional, as galáxias de fundo são ampliadas e aparecem 10-20 vezes maiores do que normalmente apareceriam. Além disso, o mais fraco destes objectos altamente ampliados é 10 a 20 vezes mais fraco que qualquer galáxia observada anteriormente. Sem o impulso da lente gravitacional, as muitas galáxias de fundo seriam invisíveis.
A exposição do Hubble será combinada com imagens do Spitzer e do Observatório de Raios-X Chandra para proporcionar uma nova visão da origem e evolução de galáxias e dos seus buracos negros.
O Hubble também descobriu uma população substancial de 58 galáxias jovens e pequenas que os cientistas há muito suspeitavam serem responsáveis pela produção da maioria das estrelas agora presentes no cosmos durante os primeiros anos do Universo.
Exposições profundas no ultravioleta, feitas com o instrumento WFC3 (Wide Field Camera 3) do Hubble, revelaram uma amostra de galáxias que existiram há mais de 10 mil milhões de anos, quando o Universo tinha cerca de 3,4 mil milhões de anos. São, até à data, as galáxias mais pequenas e ténues já observadas no Universo remoto. Um censo de galáxias existentes nesse momento indica que estas galáxias fracas e pequenas são 100 vezes mais abundantes no Universo do que as suas primas mais massivas.
"Havia sempre a preocupação que só encontrávamos as mais brilhantes das galáxias distantes," afirma Brian Siana da Universidade da Califórnia em Riverside, EUA. "As galáxias brilhantes, no entanto, representam a ponta do iceberg. Acreditamos que a maioria das estrelas formadas no início do Universo nasceram em galáxias que, normalmente, não conseguimos ver. Agora encontrámos essas galáxias 'invisíveis', e estamos confiantes que estamos a ver o resto do iceberg."
Normalmente demasiado fracas para o Hubble, estas galáxias foram reveladas através de lentes gravitacionais focadas num enorme enxame galáctico conhecido como Abell 1689 situado na constelação de Ursa Maior. O enxame ampliou a luz emitida pelas distantes galáxias de fundo, tornando-as maiores e mais brilhantes. Se esta amostra é representativa de toda a população na altura, então a maioria das novas estrelas formaram-se em galáxias pequenas e invisíveis deste género.
"Embora estas galáxias sejam muito ténues, o seu número significa que representam a maioria da formação estelar durante esta época," afirma Anahita Alavi, também da Universidade da Califórnia.
Os astrónomos ficaram surpresos ao descobrir que quanto mais longe observavam com o Hubble, mais galáxias fracas encontravam.
"O nosso objectivo com estas observações não era encontrar um grande número de galáxias, mas encontrar galáxias muito mais fracas," acrescenta Alavi.
Esta composição de imagens do Hubble foi obtida no visível e no infravermelho próximo. Quatro objectos invulgarmente avermelhados (nos círculos) aparecem como eram apenas 500 milhões de anos depois do Big Bang.
Crédito: NASA/ESA/Illingworth, Oesch, UC-SC/Bouwens, Labb, Universidade de Leiden
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Esta imagem de longa exposição obtida pelo Hubble do gigantesco enxame galáctico Abell 2744 (pano da frente) é a mais profunda jamais feita para qualquer aglomerado de galáxias. Mostra algumas das galáxias mais ténues e jovens já detectadas.
Crédito: NASA/ESA/J. Lotz, M. Mountain, A. Koekemoer/Equipa STScI HFF
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Astrónomos usaram o Hubble e o poder de ampliação do gigante enxame de galáxias Abell 1689 para encontrar 58 galáxias remotas. São as galáxias mais ténues e pequenas já vistas no Universo remoto.
Crédito: NASA/ESA/B. Siana, A. Alavi, UC Riverside
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