Astrofísicos mapeiam o Universo primordial em 3D e descobrem 4000 galáxias primitivas

Os astrónomos apresentaram um dos maiores mapas 3D do Universo primitivo na Semana Europeia de Astronomia e Ciências Espaciais, em Liverpool. A equipa, liderada por David Sobral, da Universidade de Lancaster, criou o mapa usando dados do telescópio Subaru, no Havai, e do telescópio Isaac Newton, nas Ilhas Canárias. Recuando no tempo de 11 a 13 mil milhões de anos até 16 épocas diferentes, os investigadores descobriram cerca de 4000 galáxias primitivas, muitas das quais evoluíram para galáxias semelhantes à Via Láctea.

A luz das galáxias mais distantes leva milhares de milhões de anos a chegar até nós. Os telescópios funcionam assim como máquinas do tempo, permitindo que os astrónomos observem galáxias do passado distante. A luz dessas galáxias é alterada pela expansão do Universo, com o comprimento de onda a tornar-se mais longo, desviando-se para o vermelho. O desvio para o vermelho (redshift) está relacionado com a distância a que se encontra uma galáxia. Medindo o desvio para o vermelho da galáxia, os astrónomos conseguem deduzir quão longe ela está, quanto tempo demorou a sua luz a chegar até nós e também em que época do passado a estamos a observar.

Neste trabalho, a equipa usou filtros para representar comprimentos de onda específicos e, consequentemente, épocas específicas na história do Universo.

“Usámos grandes quantidades de dados obtidos com 16 filtros especiais em câmaras de campo largo e processámo-los aqui, em Lancaster, de modo a dividirmos literalmente o Universo em termos de tempo cósmico e viagem no tempo até ao passado distante, com 16 destinos de tempo cósmico bem definidos,” disse Sergio Santos, estudante de doutoramento da Universidade de Lancaster e membro da equipa.

Sobral acrescentou: “Ao que parece, estas primeiras galáxias passaram por diversos períodos de formação intensa de estrelas, ao contrário do que aconteceu na nossa galáxia onde a formação de estrelas aconteceu a uma taxa relativamente constante. Além do mais, parecem ter populações de estrelas jovens mais quentes, mais azuis e mais pobres em metais que as galáxias que vemos hoje.”

Sobral e a sua equipa descobriram galáxias que existiam quando o Universo tinha apenas 20% a 7% da idade atual e que, por isso, fornecem informações fundamentais sobre as fases iniciais da formação das galáxias.

Descobriram também que estas primeiras galáxias são incrivelmente compactas. “A maior parte das galáxias distantes que encontrámos têm diâmetros aproximados de apenas 3 mil anos-luz, enquanto que a Via Láctea tem um diâmetro 30 vezes superior. O facto de serem tão compactas pode explicar muitas das suas propriedades físicas, propriedades que seriam comuns no Universo primitivo,” disse Ana Paulino-Afonso, aluna de doutoramento em Lancaster e em Lisboa. “Algumas destas galáxias devem ter evoluído para galáxias semelhantes à nossa, pelo que podemos estar a ver como era a Via Láctea há 11 ou 13 mil milhões de anos.”

A equipa procurou galáxias distantes a emitir radiação Lyman-alpha, usando 16 filtros diferentes, de banda estreita e intermédia, no campo COSMOS, uma das regiões do céu exteriores à Via Láctea mais estudadas, localizada na direção da constelação do Sextante. A equipa, liderada pela Universidade de Lancaster, inclui jovens investigadores de Leiden, de Lisboa e da Califórnia. As descobertas foram publicadas em dois artigos na revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, e os dados estão agora disponíveis para o público.

Fontes da notícia: RAS, Phys.org