Detetada a mais remota e fraca galáxia do Universo

2016-05-24

Imagem RGB do enxame feita com Hubble (três filtros diferentes foram combinados para obter uma imagem em RGB). Na inserção, são mostrados os três espectros das três imagens obtidas da galáxia. Os picos no mesmo comprimento de onda revelam que os espectros pertencem a uma mesma fonte. Crédito: Bradac/HST/W. M. Keck Observatory.
Uma equipa internacional de cientistas detetou e confirmou aquela que até hoje é a mais remota e fraca galáxia
galáxia
Um vasto conjunto de estrelas, nebulosas, gás e poeira interestelar gravitacionalmente ligados. As galáxias classificam-se em três categorias principais: espirais, elípticas e irregulares.
do Universo, usando o Observatório W.M. Keck, no cume de Mauna Kea, Havai. Para além do telescópio mais poderoso do mundo, a equipa contou também com a ajuda de uma lente gravitacional
efeito de lente gravitacional
O efeito de lente gravitacional consiste na deflexão da luz provocada pelo campo gravitacional muito forte de um objecto que se encontra entre o observador e a fonte de luz. Por exemplo, uma galáxia, ou um enxame de galáxias, que se encontre entre nós e um objecto astronómico muito distante, como um quasar, pode actuar como uma lente gravitacional. Tipicamente, o efeito de lente gravitacional faz com que se observe, numa única fotografia, mais do que uma imagem do mesmo objecto.
para conseguir observar o objeto, incrivelmente ténue, nascido logo após o Big Bang. Os resultados foram publicados na revista The Astrophysical Journal Letters.

A equipa detetou a galáxia tal como era há 13 mil milhões de anos ou, numa escala de tempo cósmica, quando o Universo era ainda uma criança.

A deteção foi feita usando o instrumento DEIMOS, instalado no telescópio de 10 metros Keck II
W. M. Keck Observatory
O Observatório W. M. Keck é operado pelo Instituto de Tecnologia da Califórnia (Caltech) e pela NASA, e encontra-se localizado em Mauna Kea, no Havai. O observatório é constituído por dois telescópios gémeos de 10 metros, o Keck I e o Keck II.
, e foi possível graças a um fenómeno que Einstein previu e em que um objeto é ampliado pela gravidade de outro que esteja entre ele e o observador. Neste caso, a galáxia detetada estava atrás do enxame de galáxias
enxame de galáxias
Um enxame, ou aglomerado, de galáxias é um conjunto de galáxias gravitacionalmente ligadas. A Via Láctea pertence ao aglomerado chamado Grupo Local de galáxias. O enxame de galáxias mais próximo de nós é o Enxame da Virgem.
MACS2129.4-0741, que é suficientemente grande para criar três imagens diferentes da galáxia.

"Como vemos três imagens com exatamente as mesmas características, significa que o objeto sofreu o efeito de uma lente gravitacional", disse Marc Kassis, astrónomo no Observatório Keck, que ajudou a equipa responsável pela descoberta. "O que também é particularmente interessante é que o objeto é pequeno. A única forma de o observarmos seria através de uma lente gravitacional. Tudo isto permitiu à equipa identificar o objeto como uma galáxia comum perto da fronteira do Universo visível."

"Se a luz desta galáxia não tivesse sido ampliada por fatores de 11, 5 e 2, não teríamos sido capazes de a ver," disse Kuang-Han Huang, da UC Davis, membro da equipa e principal autor do artigo. "Encontra-se perto do final da época da reionização, durante a qual a maior parte do hidrogénio entre as galáxias passou de neutro a ionizado
ionização
Processo pelo qual um átomo (ou molécula) electricamente neutro ganha ou perde um ou mais electrões, transformando-se num ião.
(e iluminou as estrelas
estrela
Uma estrela é um objecto celeste gasoso que gera energia no seu núcleo através de reacções de fusão nuclear. Para que tal possa suceder, é necessário que o objecto possua uma massa superior a 8% da massa do Sol. Existem vários tipos de estrelas, de acordo com as suas temperaturas efectivas, cores, idades e composição química.
pela primeira vez). Isto mostra a importância das lentes gravitacionais para compreendermos a população de galáxia ténues que domina a reionização."

As imagens ampliadas da galáxia foram originalmente observadas em separado, tanto em dados do Observatório Keck como do Telescópio Espacial Hubble
Hubble Space Telescope (HST)
O Telescópio Espacial Hubble é um telescópio espacial que foi colocado em órbita da Terra em 1990 pela NASA, em colaboração com a ESA. A sua posição acima da atmosfera terrestre permite-lhe observar os objectos astronómicos com uma qualidade ímpar.
. A equipa compilou e combinou os espectros obtidos pelo Observatório Keck/DEIMOS das três imagens, confirmando que eram a mesma e que este é um sistema de lente triplo.

"Temos agora bons limites para o final do processo de reionização – para um redshift
desvio para o vermelho (z)
Designa-se por desvio para o vermelho (em inglês, redshift) o desvio do espectro de um objecto para comprimentos de onda mais longos. O desvio para o vermelho pode dever-se ao movimento do objecto a afastar-se do observador (desvio de Doppler), ou à expansão do Universo (desvio para o vermelho cósmico, ou gravitacional). O desvio para o vermelho cósmico permite estimar a distância a que o objecto se encontra: quanto maior o desvio, mais distante o objecto. O desvio de Doppler permite calcular a velocidade a que o objecto se desloca.
à volta de 6, ou seja, há 12,5 mil milhões de anos - mas ainda não sabemos muitos detalhes sobre como aconteceu," disse Huang. "A galáxia detetada no nosso trabalho é provavelmente um membro da população de galáxias fracas que guiou o processo de reionização".

"Esta galáxia é entusiasmante já que a equipa infere uma massa
massa
A massa é uma medida da quantidade de matéria de um dado corpo.
estelar muito baixa, 10 mil vezes menor que a da Via Láctea
Via Láctea
A Via Láctea é a galáxia de que faz parte o nosso Sistema Solar. Trata-se de uma galáxia espiral gigante, com um diâmetro de cerca de 160 mil anos-luz e uma massa da ordem de 100 mil milhões de vezes a massa do Sol.
," disse Kassis. "É uma galáxia muito, muito pequena e está a uma distância enorme, pelo que é uma pista para respondermos a uma das perguntas fundamentais em astronomia: o que levou a que o hidrogénio do início do Universo passasse de neutro a ionizado, há cerca de 13 mil milhões de anos? Então as estrelas brilharam e a matéria tornou-se mais complexa."

Fonte da notícia: http://phys.org/news/2016-05-faintest-early-universe-galaxy.html