Limpando o Nevoeiro Cósmico – A Observação da Galáxia Mais Distante do Universo

Uma equipe de astrônomos europeus utilizou o Very Large Telescope (VLT) do ESO para medir a distância da galáxia mais distante conhecida até hoje. Ao analisar cuidadosamente a fraca luminosidade da galáxia, a equipe descobriu que está na realidade observando esta galáxia quando o Universo tinha apenas 600 milhões de anos (o que corresponde a um desvio para o vermelho de 8.6). Estas são as primeiras observações confirmadas de uma galáxia cuja radiação está a dissipar o denso nevoeiro de hidrogênio que preenchia o Universo primordial. Estes resultados aparecem no número desta semana da revista Nature.

“Utilizando o Very Large Telescope do ESO confirmamos que uma galáxia descoberta anteriormente com o Hubble é o objeto mais distante identificado até agora no Universo” [1], diz Matt Lehnert (Observatoire de Paris), autor principal do artigo que apresenta os resultados. “O poder do VLT e do espectrógrafo SINFONI permitiu-nos medir efetivamente a distância a esta galáxia muito tênue e descobrimos que, na realidade, estamos observando-a quando o Universo tinha menos de 600 milhões de anos.”

Estudar estas galáxias primordiais é extremamente difícil. Quando a sua luz inicialmente brilhante chega à Terra, já parecem muito tênues e pequenas. Além disso, esta radiação fraca chega-nos na região infravermelha do espectro electromagnético porque o seu comprimento de onda foi esticado devido à expansão do Universo – um efeito conhecido como desvio para o vermelho. Para tornar as coisas ainda piores, nos primeiros tempos do Universo, a menos de um milhar de milhão  de anos depois do Big Bang, o Universo não era completamente transparente, encontrando-se preenchido por nevoeiro de hidrogênio que absorvia a intensa radiação ultravioleta emitida pelas galáxias jovens. Este período em que o nevoeiro ainda estava a ser dissipado pela radiação ultravioleta é conhecido como a Era da Reionização. Apesar destes desafios, a nova Câmara 3 de Grande Campo do Telescópio Espacial Hubble da NASA/ESA descobriu em 2009 vários objetos candidatos a galáxias brilhando na era da reionização. Confirmar as distâncias de tais objetos tão distantes e tênues constitui um enorme desafio e apenas pode ser conseguido com o uso de espectroscopia feita por telescópios terrestres muito grandes, ao medir o desvio para o vermelho da radiação da galáxia.

Matt Lehnert continua: “Depois do anúncio do Hubble sobre as galáxias candidatas, fizemos um pequeno cálculo e ficamos entusiasmados ao descobrir que o imenso poder coletor do VLT, quando combinado com a sensibilidade do espectrógrafo infravermelho SINFONI, e um tempo de exposição muito longo poderia permitir-nos detectar o brilho tênue de uma destas galáxias distantes e assim medir a sua distância.”

A equipe fez um pedido especial ao Director Geral do ESO, obteve tempo de observação no VLT e observou a galáxia candidata UDFy-38135539  durante 16 horas. Depois de dois meses de análise detalhada dos dados e teste dos resultados, a equipa descobriu que tinha efetivamente detectado o brilho muito fraco vindo do hidrogênio a um desvio para o vermelho de 8.6, o que torna esta galáxia o objeto mais distante alguma vez confirmado por espectroscopia. Um desvio para o vermelho de 8.6 corresponde a uma galáxia vista a apenas 600 milhões de anos depois do Big Bang.

A co-autora Nicole Nesvadba (Institut d´Astrophysique Spatiale) comenta: “Medir o desvio para o vermelho da galáxia mais distante é bastante importante por si só, mas as implicações astrofísicas desta detecção são ainda mais importantes. Esta é a primeira vez que sabemos com toda a certeza que estamos observando uma das galáxias que dissipou o nevoeiro que enchia o Universo primordial.”

Um dos fatos surpreendentes relativo a esta descoberta é que o brilho da UDFy-38135539 parece não ser suficientemente forte por si só para dissipar o nevoeiro de hidrogênio. “Devem existir outras galáxias, provavelmente menos brilhantes e de menor massa, companheiras da UDFy-38135539 que também ajudam a tornar o espaço entre as galáxias transparente. Sem esta ajuda adicional, a radiação da galáxia, por mais brilhante que fosse, ficaria presa no nevoeiro de hidrogênio circundante e não a teríamos observado”, explica o co-autor Mark Swinbank (University of Durham).

O co-autor Jean-Gabriel Cuby (Laboratoire d´Astrophysique de Marseille) diz: “Estudar a era da reionização e da formação de galáxias é levar ao extremo as capacidades dos atuais telescópios e instrumentos, mas será apenas ciência de rotina quando o European Extremely Large Telescope do ESO – que será o maior telescópio do mundo a trabalhar nas bandas do visível e infravermelho próximo – estiver operacional.”

O artigo da Nature que descreve a pesquisa e a descoberta pode ser encontrado aqui:

http://tecnoscience.squarespace.com/arquivo/observaco-da-galaxia-mais-distante-do-universo-z86/

Vídeos:

[youtube width=”800″ height=”666″]http://www.youtube.com/watch?v=J55WCrklYeA[/youtube]

[youtube width=”800″ height=”666″]http://www.youtube.com/watch?v=VZAgTgOMRLI[/youtube]

[youtube width=”800″ height=”666″]http://www.youtube.com/watch?v=7oHpoqgKkcs[/youtube]

[youtube width=”800″ height=”666″]http://www.youtube.com/watch?v=ZF3T5L6T_vI[/youtube]

[youtube width=”800″ height=”666″]http://www.youtube.com/watch?v=5P5bbhunUVI[/youtube]

[youtube width=”800″ height=”666″]http://www.youtube.com/watch?v=TOftnsA45PA[/youtube]

Fonte:

http://www.eso.org/public/news/eso1041/

Sérgio Sacani

Sérgio Sacani

Formado em geofísica pelo IAG da USP, mestre em engenharia do petróleo pela UNICAMP e doutor em geociências pela UNICAMP. Sérgio está à frente do Space Today, o maior canal de notícias sobre astronomia do Brasil.

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