Astrónomos, utilizando o Telescópio Espacial Hubble da NASA/ESA, descobriram algo que nunca esperavam: luz ultravioleta proveniente de uma galáxia que existia apenas 1,4 mil milhões de anos após o Big Bang. Essa galáxia contém estrelas jovens agrupadas de forma densa que produzem luz ionizante capaz de transformar o gás opaco e neutro no interior e nas imediações da galáxia, desobstruindo a nossa visão. Isto sugere que galáxias semelhantes no Universo primitivo foram responsáveis por dissipar a névoa neutra de gás hidrogénio que outrora preenchia o cosmos.

A galáxia, catalogada como MXDFz4.4, existia no final da Era da Reionização, um período transformador do nosso Universo. Durante aproximadamente os primeiros mil milhões de anos do cosmos, o gás entre as estrelas e as galáxias era opaco à luz ultravioleta altamente energética. Com o passar do tempo, este gás tornou-se transparente ou ionizado. A transição não foi como um interruptor de "ligar/desligar", tendo provavelmente demorado centenas de milhões de anos. Os investigadores continuam a recolher evidências para compreender como isto aconteceu, razão pela qual MXDFz4.4 constitui um precedente crucial.

O artigo científico que descreve esta descoberta foi publicado a 23 de junho de 2026 na revista The Astrophysical Journal.

"Pensava-se que fosse impossível observar uma galáxia como esta", afirmou o autor principal, Ilias Goovaerts, investigador pós-doc no STScI (Space Telescope Science Institute), em Baltimore, EUA. "Os investigadores esperavam que o 'nevoeiro' ou hidrogénio neutro que preenchia o Universo primitivo fosse demasiado denso e obscurecesse a nossa visão da sua luz ionizante. O Hubble não só detetou essa luz, como também ajudou a revelar detalhes incríveis sobre as características da galáxia".

Grande "fuga" de luz

As estrelas jovens e massivas emitem luz ultravioleta capaz de ionizar átomos de hidrogénio. À medida que esta luz viajava durante mais de 12 mil milhões de anos para chegar ao Hubble, o espaço expandiu-se e a luz foi esticada ou sofreu um desvio para o vermelho, transformando-se em luz visível. A cobertura de comprimentos de onda do Hubble, combinada com a sensibilidade e a resolução do seu ponto de observação espacial, torna-o o único telescópio capaz de captar esta luz ultravioleta do Universo primitivo.

"Os astrónomos descobriram muitas galáxias que existiam nesta altura da história do Universo, mas não detetámos fotões ionizantes em nenhuma delas, o que torna MXDFz4.4 única", afirmou Marc Rafelski, coautor e vice-chefe da missão do Hubble no STScI.

As exposições prolongadas do Hubble, extraídas de vários levantamentos já existentes, revelaram que as estrelas jovens e massivas da galáxia são a fonte da luz ultravioleta, que limpou o espaço circundante. Estas estrelas formaram-se em surtos nos últimos milhões de anos de existência da galáxia MXDFz4.4 e encontram-se amontoadas.

A amplificar este efeito de amontoamento, MXDFz4.4 é cerca de 100 vezes mais pequena do que a nossa Via Láctea, mas está a formar estrelas 10 vezes mais depressa.

"Muitas estrelas jovens, quentes e massivas num espaço reduzido conseguem penetrar melhor através do gás opaco", afirmou Goovaerts. Os investigadores estimam que 50 a 100% da luz ionizante e energética das estrelas jovens esteja a escapar do gás circundante.

A duração das estrelas massivas também desempenha um papel importante, uma vez que estas vivem apenas alguns milhões de anos. Muitas explodem como supernovas, libertando quantidades gigantescas de energia e abrindo buracos colossais que permitem que ainda mais luz escape.

Em parceria com outros observatórios

O Hubble não conseguia fazer isto sozinho. Estas conclusões são corroboradas por dados recolhidos pelo Telescópio Espacial James Webb da NASA/ESA/CSA no infravermelho próximo e pelo MXDF (MUSE eXtremely Deep Field) - que dá nome à galáxia -, captados pelo VLT (Very Large Telescope) do ESO no visível.

A equipa utilizou os dados do Webb para determinar a massa da galáxia, analisar as suas estrelas mais antigas e medir a história da formação estelar da galáxia. As estrelas mais antigas da galáxia são menos massivas e mais frias e, por isso, não são responsáveis pela alteração do gás à sua volta.

A comparação dos dados do Hubble e do Webb revelou também que a formação estelar recente ocorreu em surtos. Os dados do VLT ainda identificaram com precisão quando MXDFz4.4 existiu: 1,4 mil milhões de anos após o Big Bang. Antes desta descoberta, os investigadores tinham identificado apenas uma galáxia a emitir luz ionizada de uma época em que o Universo tinha 1,6 mil milhões de anos. Apenas foram identificados alguns exemplos adicionais, que existiam quando o Universo tinha cerca de 2 mil milhões de anos. MXDFz4.4 aproxima os investigadores de conclusões definitivas sobre o modo como a Era da Reionização se desenrolou.

"Estas descobertas acerca de MXDFz4.4 foram possíveis graças à poderosa combinação do Hubble, do Webb e do VLT", afirmou o coautor Alexander Beckett, investigador pós-doc no Laboratoire d'Astrophysique de Marseille. "Mesmo assim, só com a utilização de software de análise de última geração, desenvolvido principalmente em Marselha, é que conseguimos medir as propriedades desta galáxia notável".

Alargando o nosso conhecimento

O estudo da Era da Reionização é um esforço que já dura há décadas. Os investigadores utilizam estatísticas sobre as populações estelares em galáxias próximas, que podemos observar em grande pormenor, para formular hipóteses bem fundamentadas sobre o que poderá estar a acontecer nas galáxias do Universo primitivo, em parte porque as suas populações estelares estão demasiado distantes para serem observadas com pormenor.

Em 2023, investigadores utilizaram o Webb para demonstrar que as estrelas das galáxias emitiam luz suficiente para aquecer e ionizar o gás à sua volta 900 milhões de anos após o Big Bang. Trata-se de um avanço significativo, mas os astrónomos precisam de galáxias como MXDFz4.4 para explicar cabalmente como o processo ocorreu, uma vez que esta mostra como a luz altamente energética proveniente de estrelas jovens conseguiu escapar do gás e da poeira no interior da própria galáxia.

É possível que existam outras galáxias como MXDFz4.4 à espera de serem descobertas.

"As observações Hubble de MXDFz4.4 permitiram-nos testar as nossas hipóteses muito mais perto da Era da Reionização do que nunca", afirmou Rafelski. "Encontrar mais galáxias, especialmente em épocas cósmicas ligeiramente posteriores, em que é possível obter amostras maiores, permitir-nos-ia aperfeiçoar estas medições e descobrir o que desobstruiu a nossa visão à medida que essa era chegava ao fim".

// ESA/Hubble (comunicado de imprensa)
// NASA (comunicado de imprensa)
// Artigo científico (The Astrophysical Journal)

Quer saber mais?

Universo:
A expansão acelerada do Universo (Wikipedia)
Universo (Wikipedia)
Idade do Universo (Wikipedia)
Época da Reionização (Wikipedia)
Estrutura a grande-escala do Universo (Wikipedia)
Big Bang (Wikipedia)
Cronologia do Big Bang (Wikipedia)
Modelo Lambda-CDM (Wikipedia)

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Base de dados do Arquivo Mikulski para Telescópios Espaciais
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