Astrônomos têm levado o Telescópio Espacial Hubble da NASA ao limite ao encontrarem o que eles acreditam ser o objeto mais distante já visto no universo. A luz desse objeto viajou 13.2 bilhões de anos até atingir o Hubble e ele é 150 milhões de anos mais distante do que o objeto anteriormente considerado o mais distante. A idade do universo é estimada em 13.7 bilhões de anos.
O apagado objeto, chamado de UDFj-39546284, é na verdade uma galáxia compacta de estrelas azuis que existiu 480 milhões de anos depois do Big Bang, ou seja, quando o universo tinha somente 4% de sua idade atual. Isso é muito pouco. Seriam necessárias centenas dessas mini galáxias para construir uma galáxia como a Via Láctea.
Os astrônomos se surpreenderam ao encontrar evidência de que a taxa com a qual o universo formou estrelas tenha crescido de forma impressionante em aproximadamente 200 milhões de anos.
“Nós estamos observando imensas mudanças na taxa de nascimento de estrelas que nos dizem se nós iremos mais longe ainda no tempo para ver mudanças mais dramáticas”, disse Garth Illingworth da University of California em Santa Cruz. A taxa de nascimento de estrelas tem aumentado num fator de dez dos 480 milhões de anos até os 650 milhões de anos depois do Big Bang.
“Essas observações nos fornecem as melhores ideias sobre os objetos iniciais que encontramos”, adiciona Rychard Bouwens da Leiden University na Holanda.
Os astrônomos não sabem o exatamente quando as primeiras estrelas apareceram no universo, mas cada etapa mais longe da Terra nos leva a observar o início do universo de forma mais profunda, quando as estrelas e as galáxias estavam apenas começando a emergir depois do Big Bang. “Nós estamos movendo dentro de um regime onde grandes mudanças aconteciam rapidamente. Algumas centenas de milhões de anos em direção ao Big Bang estaremos vendo o momento em que as primeiras galáxias estavam realmente começando a ser construídas”, disse Illingworth.
Bouwens e Illingworth relataram sua descoberta na edição de 27 de Janeiro da revista Nature e o artigo original pode ser encontrado no final desse post.
Mesmo as mais distantes proto-galáxias que Illingworth espera ver estão fora do limite do Hubble e só serão vistas com os olhos infravermelhos do Telescópio Espacial James Webb que irá suceder o Hubble. Planejado para ser lançado nessa década, o Webb irá fornecer medidas espectroscópicas que confirmarão a tremenda distância do objeto relatado hoje.
Após um ano de análises detalhadas, o objeto foi positivamente identificado nos dados coletados pelo Hubble Ultra Deep Field – Infrared (HUDF-IR) durante os anos de 2009 e 2010. Essas observações foram feitas com a Wide Field Camera 3 (WFC3) começando apenas alguns meses depois dela ter sido instalada no Telescópio Espacial Hubble em Maio de 2009, durante a missão de serviço da NASA no telescópio espacial.
O objeto aparece como um ponto apagado de luz nas exposições do Hubble. Ele é tão jovem e tão pequeno que não tem uma forma espiral familiar que é característica das galáxias no universo local. Acredita-se que estrelas individuais possam ser resolvidas pelo Hubble, a evidência sugere que essa é uma galáxia compacta de estrelas quentes que começou a se formar mais de 100-200 milhões de anos antes, a partir do gás armazenado em um pacote de matéria escura.
A proto-galáxia somente é visível nos comprimentos de onda infravermelho mais distantes observados pelo Hubble. Isso significa que a expansão do universo foi esticada e com isso a luz tornou-se avermelhada mais do que qualquer outra galáxia previamente identificada na HUDF-IR, no limite do que o Hubble pode ver. O telescópio James Webb irá mais profundo nos comprimentos de onda do infravermelho e será no mínimo uma ordem de grandeza de magnitude mais sensível do que o Hubble, permitindo uma caçada mais eficiente das primeiras galáxias mesmo em distâncias maiores em tempos mais distantes próximos do Big Bang.
Os astrônomos mergulham nas profundezas do universo e pesquisam sua história, medindo quanto da luz de um objeto foi esticada pela expansão do espaço. Isso é chamado de desvio para o vermelho ou valor z. Em geral, quanto maior o valor observado para z mais distante no tempo e no espaço localiza-se o objeto. Antes do Hubble ser lançado os astrônomos somente podiam observar galáxias com o z = 1, correspondendo a metade do caminho do universo.
A imagem original e famosa do Hubble Deep Field , feita em 1995 saltou o z para o valor z = 4, ou seja, 90% da vida do universo. A Advanced Camera for Surveys (ACS) produziu o chamado Hubble Ultra Deep Field em 2004, chegando ao z = 6. A ACS foi instalada no Hubble durante uma missão de serviço em 2002. A primeira câmera infravermelha do Hubble, a Near Infrared Camera and Multi-Object Spectrometer, chegou a valores de z = 7. A WFC3 conseguiu chegar a z = 8 e agora penetrou pela primeira vez no limite inimaginável do z = 10. Já o James Weeb levará o z a incríveis z = 15, ou seja, 275 milhões de anos depois do Big Bang e possivelmente mais para o passado ainda. As primeiras estrelas podem ter se formado em distâncias com z entre 30 e 15.
O hipotético crescimento hierárquico das galáxias – desde os agrupamentos estelares até as impressionantes galáxias espirais e elípticas – não era evidente até que o Telescópio Espacial Hubble fizesse as exposições de campo profundo. Os primeiros 500 milhões de anos da existência do universo, ou seja, z de 1000 a 10 é agora um capítulo perdido no crescimento hierárquico das galáxias. Não está claro como o universo se estruturou fora da escuridão esfriando a bola de fogo do Big Bang. Como um embrião em desenvolvimento, os astrônomos sabem que precisa ter tido um período inicial de rápidas mudanças para se ter gerado as condições iniciais que fizeram as galáxias do universo que existem hoje.
[slideshare id=6714388&doc=acandidateredshiftz10galaxyandrapidchangesinthatpopulationatanageof500myr-110126190606-phpapp01&type=d]
Fonte:
http://hubblesite.org/newscenter/archive/releases/2011/05/full/
