Opinião do close up da galáxia do Haro 11. Crédito de imagem: Hubble. Clique para ampliar
Uma pequena galáxia deu aos astrônomos um vislumbre de um momento em que os primeiros objetos brilhantes do universo se formaram, terminando a idade das trevas que se seguiu ao nascimento do universo.
Astrônomos da Suécia, Espanha e Universidade Johns Hopkins usaram o satélite FUS (Far Ultraviolet Spectroscopic Explorer) da NASA para fazer a primeira medição direta do vazamento de radiação ionizante de uma galáxia anã passando por uma explosão de formação de estrelas. O resultado, que tem ramificações para entender como o universo primitivo evoluiu, ajudará os astrônomos a determinar se as primeiras estrelas? ou algum outro tipo de objeto? terminou a idade das trevas cósmica.
A equipe apresentará seus resultados em 12 de janeiro na 207ª reunião da American Astronomical Society em Washington, D.C.
Consideradas por muitos astrônomos como relíquias de um estágio inicial do universo, as galáxias anãs são pequenas, muito frágeis, contendo uma grande fração de gás e relativamente poucas estrelas. De acordo com um modelo de formação de galáxias, muitas dessas galáxias menores se fundiram para formar as maiores de hoje. Se isso for verdade, qualquer galáxia anã observada agora pode ser vista como "fóssil" que conseguiu sobreviver? sem mudanças significativas? de um período anterior.
Liderada por Nils Bergvall, do Observatório Astronômico de Uppsala, na Suécia, a equipe observou uma pequena galáxia, conhecida como Haro 11, localizada a cerca de 281 milhões de anos-luz de distância, na constelação do sul de Sculptor. A análise da equipe dos dados do FUSE produziu um resultado importante: entre 4% e 10% da radiação ionizante produzida pelas estrelas quentes do Haro 11 é capaz de escapar para o espaço intergalático.
A ionização é o processo pelo qual átomos e moléculas são removidos de elétrons e convertidos em íons carregados positivamente. A história do nível de ionização é importante para entender a evolução das estruturas no universo primitivo, porque determina com que facilidade as estrelas e galáxias podem se formar, de acordo com BG Andersson, cientista do Departamento de Física e Astronomia Henry A. Rowland da Johns Hopkins e um membro da equipe do FUSE.
“Quanto mais ionizado um gás se torna, menos eficiente ele pode esfriar. A taxa de resfriamento, por sua vez, controla a capacidade do gás de formar estruturas mais densas, como estrelas e galáxias ”, disse Andersson. Quanto mais quente o gás, menos provável é a formação de estruturas, disse ele.
A história de ionização do universo, portanto, revela quando os primeiros objetos luminosos se formaram e quando as primeiras estrelas começaram a brilhar.
O Big Bang ocorreu cerca de 13,7 bilhões de anos atrás. Naquela época, o universo infantil estava quente demais para a luz brilhar. A matéria foi completamente ionizada: os átomos foram divididos em elétrons e núcleos atômicos, que dispersam a luz como neblina. À medida que se expandia e depois esfriava, a matéria se combinava em átomos neutros de alguns dos elementos mais leves. A impressão dessa transição hoje é vista como radiação cósmica de fundo em microondas.
O universo atual é, no entanto, predominantemente ionizado; os astrônomos geralmente concordam que essa reionização ocorreu entre 12,5 e 13 bilhões de anos atrás, quando as primeiras galáxias e aglomerados de galáxias estavam se formando. Os detalhes dessa ionização ainda não são claros, mas são de intenso interesse para os astrônomos que estudam essas chamadas "idades das trevas" do universo.
Os astrônomos não têm certeza se as primeiras estrelas ou algum outro tipo de objeto terminaram com a idade das trevas, mas as observações do FUSE de "Haro 11" fornecem uma pista.
As observações também ajudam a aumentar a compreensão de como o universo se tornou reionizado. De acordo com a equipe, os contribuintes prováveis incluem a intensa radiação gerada quando a matéria caiu nos buracos negros que formaram o que agora vemos como quasares e o vazamento de radiação das regiões de formação estelar inicial. Mas até agora, as evidências diretas da viabilidade deste último mecanismo não estavam disponíveis.
"Este é o exemplo mais recente em que a observação do FUSE de um objeto relativamente próximo contém ramificações importantes para questões cosmológicas", disse o Dr. George Sonneborn, cientista do projeto NASA / FUSE do Goddard Space Flight Center da NASA, Greenbelt, Maryland.
Este resultado foi aceito para publicação pela revista européia Astronomy and Astrophysics.
Fonte original: Comunicado de imprensa da JHU
