Astrônomos Estabelecem Novo Recorde Para a Medida de Distância de Galáxia no Universo Primordial

Space Today
6 maio 2015

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Uma equipe internacional de astrônomos, liderada por cientistas da Universidade de Yale e da Universidade da Califórnia, levaram ao limite a fronteira cósmica no que diz respeito à exploração de galáxias, chegando até uma época em que o universo tinha somente 5% da sua idade atual que é de 13.8 bilhões de anos. A equipe descobriu uma galáxia excepcionalmente luminosa a mais de 13 bilhões de anos no passado e determinou a sua exata distância até a Terra usando uma combinação de dados obtidos pelo Telescópio Espacial Hubble, e pelo Telescópio Espacial Spitzer da NASA, e pelo telescópio de 10 metros Keck I do Observatório W. M. Keck no Havaí. Essas observações confirmaram o que é a galáxia mais distante já medida, estabelecendo assim um novo recorde. A galáxia existia a muito tempo atrás, e aparenta ter somente 100 milhões de anos de vida.

A galáxia, EGS-zs8-1, foi originalmente identificada com base em suas cores particulares em imagens do Hubble e do Spitzer e é um dos objetos mais brilhantes e mais massivos do início do universo. “Ela já tinha crescido mais de 15% da massa que a nossa Via Láctea tem hoje”, disse Pascal Oesch, principal autor do estudo da Universidade de Yale, em New Haven, Connecticut. “Mas ela só teve 670 milhões para fazer isso. O universo era muito jovem”. A nova medida de distância também permitiu aos astrônomos determinarem que a EGS-zs8-1 ainda estava formando estrelas muito rapidamente, cerca de 80 vezes mais rápido que a Via Láctea forma hoje (que tem uma taxa de formação equivalente a uma estrela por ano).

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São poucas as galáxias que atualmente têm suas distâncias medidas com precisão nesse universo bem jovem. “Cada confirmação, adiciona outra peça ao quebra-cabeça de como as primeiras gerações das galáxias se formaram no universo inicial”, disse Pieter van Dokkum de Yale, segundo autor do estudo. “Somente os telescópios mais sensíveis são poderosos o suficiente para alcançar essas grandes distâncias”. A descoberta só foi possível graças ao instrumento relativo novo, chamado de Multi-Object Spectrometer For Infra-Red Exploration, ou MOSFIRE, que trabalha acoplado ao telescópio Keck I, e que permite que os astrônomos estudem de maneira eficiente algumas galáxias ao mesmo tempo.

Medindo galáxias nessas distâncias extremas e caracterizando suas propriedades é um dos principais objetivos dos astrônomos durante a próxima década. As observações viram a EGS-zs8-1 num tempo quando o universo estava passando por mudanças bem importantes: o hidrogênio entre as galáxias estava se transformando de um estado opaco para um estado transparente. “Aparentemente as jovens estrelas nessas galáxias iniciais como a EGS-zs8-1, eram os principais motores para essa transição, num processo chamado de reionização”, disse o co-autor do estudo, Rychard Bouwens, do Observatório de Leiden, em Leiden, na Holanda.

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Essas novas observações integradas do Hubble, Spitzer e Keck dão uma nova ideia sobre a natureza do universo infantil. Elas confirmam que as galáxias massivas já existiam no início da história do universo, mas duas propriedades físicas eram bem diferentes das galáxias observadas hoje. Os astrônomos agora têm uma forte evidência de que as cores peculiares das galáxias iniciais vistas nas imagens do Spitzer originaram de estrelas jovens, massivas e de rápida formação, que interagiram com o gás primordial nessas galáxias.

As novas observações traçam as descobertas bem animadoras que o Telescópio Espacial James Webb da NASA será capaz de fazer quando ele for lançado em 2018. Em adição a isso, coloca no limite a fronteira cósmica, para épocas cósmicas ainda mais longínquas, o telescópio Webb, será capaz de dissecar a luz infravermelha da galáxia EGS-zs8-1 observada com o Telescópio Espacial Spitzer e fornecerá aos astrônomos ideias muito mais detalhadas sobre as propriedades do gás. “Nossas observações atuais indicam que será muito fácil medir distâncias precisas para essas distantes galáxias no futuro, usando o Telescópio James Webb”, disse Garth Illingworth, da Universidade da Califórnia Santa Cruz. “O resultado das medidas que devem acontecer com o Webb fornecerá uma imagem muito mais completa da formação das galáxias no alvorecer cósmico”. Os resultados da equipe aparecerão na edição de 5 de Maio de 2015 da edição online da revista The Astrophysical Journal Letters.

Fonte:

http://hubblesite.org/newscenter/archive/releases/2015/22/full/

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