Hubble já espreita as fronteiras do Big Bang

NASA, ESA e equipa do Frontier Fields do Hubble (STScI)

Esta imagem obtida pelo Hubble mostra o enxame galáctico MACSJ0717.5+3745. Este é um dos seis sendo estudados pelo programa Fontier Fields do Hubble, que produziu as imagens mais profundas de lentes gravitacionais

Esta imagem obtida pelo Hubble mostra o enxame galáctico MACSJ0717.5+3745. Este é um dos seis sendo estudados pelo programa Fontier Fields do Hubble, que produziu as imagens mais profundas de lentes gravitacionais

As observações pelo Telescópio Espacial Hubble conseguiram revelar a maior amostra de galáxias mais ténues e antigas do Universo.

Algumas destas galáxias formaram-se apenas 600 milhões de anos após o Big Bang e são mais ténues do que qualquer outra galáxia já descoberta pelo Hubble, da NASA/ESA. Aproveitando o efeito das lentes gravitacionais, a equipa determinou, pela primeira vez e com alguma confiança, que estas galáxias pequenas foram vitais para a formação do Universo que vemos hoje.

Uma equipa internacional de astrónomos, liderada por Hakim Atek da Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne, na Suíça, descobriu mais de 250 pequenas galáxias que existiram apenas 600-900 milhões de anos após o Big Bang – uma das maiores amostras de galáxias anãs já descobertas nestas épocas. A luz destas galáxias demorou mais de 12 mil milhões de anos até chegar ao telescópio, permitindo com que os astrónomos olhassem para trás no tempo, quando o Universo ainda era muito jovem.

Apesar de impressionante, o número de galáxias descobertas nesta época antiga não é o único avanço notável da equipa, como Johan Richard, do Observatório de Lion, França, salienta: “as galáxias mais ténues detetadas nestas observações do Hubble são mais fracas do que qualquer outra já descoberta nas mais profundas observações do Hubble”.

Ao observar a luz vinda das galáxias, a equipa descobriu que a luz acumulada emitida por estas galáxias pode ter desempenhado um papel importante num dos mais misteriosos períodos do início da história do Universo – a época da reionização. A reionização teve início quando o espesso nevoeiro de hidrogénio gasoso que camuflava o Universo jovem começou a clarear. A luz ultravioleta era agora capaz de viajar distâncias maiores sem ser bloqueada e o Universo tornou-se transparente à luz ultravioleta.

Ao observar a luz ultravioleta das galáxias descobertas neste estudo, os astrónomos foram capazes de calcular se algumas estiveram, de facto, envolvidas no processo. A equipa determinou, pela primeira vez e com alguma confiança, que as galáxias mais pequenas e abundantes no estudo podem ter desempenhado um papel principal em manter o Universo transparente. Ao fazê-lo, determinaram que a época da reionização – que termina no momento em que o Universo fica totalmente transparente – chegou ao fim cerca de 700 milhões de anos após o Big Bang.

Atek, o autor principal, explica: “Se tivermos em conta apenas as contribuições das galáxias gigantes e brilhantes, descobrimos que estas eram insuficientes para reionizar o Universo. Também precisamos de acrescentar a contribuição de uma população mais abundante de ténues galáxias anãs”.

Para fazer estas descobertas, a equipa utilizou as imagens mais profundas de lentes gravitacionais, obtidas até agora, em três enxames galácticos, parte do programa Fontier Fields do Hubble. Estes enxames geram imensos campos gravitacionais capazes de ampliar a luz das galáxias mais ténues situadas muito atrás dos próprios enxames. Isto torna possível a pesquisa e o estudo da primeira geração de galáxias no Universo.

O coautor do estudo Jean-Paul Kneib, da Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne, na Suíça, explica: “os enxames do programa Frontier Fields atuam como poderosos telescópios naturais e desvendam estas galáxias ténues e pequenas que, caso contrário, seriam invisíveis”.

Mathilde Jauzac, coautora do estudo da Universidade de Durham, Reino Unido, e da Universidade de KwaZulu-Natal, África do Sul, realça a importância da descoberta e o papel do Hubble: “O Hubble permanece inigualável na sua capacidade de observar as galáxias mais distantes. A enorme profundidade dos dados do Frontier Fields garante uma compreensão muito precisa do efeito de ampliação do enxame, permitindo-nos fazer descobertas como estas”.

Estes resultados evidenciam as possibilidades impressionantes do programa Frontier Fields com mais galáxias, até numa altura ainda mais antiga, que provavelmente serão reveladas quando o Hubble examinar três outros destes enxames galácticos no futuro próximo.

CCVAlg

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