Hubble faz descoberta no Universo Primitivo

Novos resultados do Telescópio Espacial Hubble da NASA/ESA sugerem que a formação das primeiras estrelas e galáxias no início do Universo ocorreu mais cedo do que se pensava anteriormente. Uma equipa europeia de astrónomos não encontrou evidências da primeira geração de estrelas, conhecida como População III, até uma altura no passado em que o Universo tinha apenas 500 milhões de anos.

Crédito: ESA/Hubble, M. Kornmesser



A exploração das primeiras galáxias continua sendo um desafio significativo na astronomia moderna. Não sabemos quando ou como as primeiras estrelas e galáxias do Universo se formaram. Essas questões podem ser tratadas com o Telescópio Espacial Hubble através de observações profundas de imagens. O Hubble permite que os astrônomos vejam o Universo até 500 milhões de anos após o Big Bang. 

A exploração das primeiras galáxias continua a ser um desafio significativo na astronomia moderna. Não sabemos quando ou como as primeiras estrelas e galáxias do Universo se formaram. Estas perguntas podem ser abordadas com o Telescópio Espacial Hubble através de observações profundas.
Bhatawdekar e sua equipe investigaram o Universo primitivo de cerca de 500 milhões a 1 bilhão de anos após o Big Bang, estudando o cluster MACSJ0416 e seu campo paralelo com o Telescópio Espacial Hubble (com dados de apoio do Telescópio Espacial Spitzer da NASA e do Very Large terrestre). Telescópio do Observatório Europeu do Sul). "Não encontramos evidências dessas estrelas da População III de primeira geração nesse intervalo de tempo cósmico", disse Bhatawdekar sobre os novos resultados.



Galaxy Cluster MACSJ0416
Crédito: NASA, ESA e M. Montes
(Universidade de Nova Gales do Sul, Sydney, Austrália)

O resultado foi alcançado usando a Wide Field Camera 3 do Telescópio Espacial Hubble e a Advanced Camera for Surveys [2] , como parte do programa Hubble Frontier Fields. Este programa (que observou seis aglomerados de galáxias distantes de 2012 a 2017) produziu as observações mais profundas já feitas sobre aglomerados de galáxias e as galáxias localizadas atrás deles, que foram ampliadas pelo efeito das lentes gravitacionais, revelando galáxias 10 a 100 vezes mais fracas do que as observadas anteriormente . As massas de aglomerados de galáxias em primeiro plano são grandes o suficiente para dobrar e ampliar a luz dos objetos mais distantes atrás deles. Isso permite que o Hubble use essas lupas cósmicas para estudar objetos que estão além de suas capacidades operacionais nominais. 


Bhatawdekar e sua equipe desenvolveram uma nova técnica que remove a luz das galáxias brilhantes em primeiro plano que constituem essas lentes gravitacionais. Isso lhes permitiu descobrir galáxias com massas menores do que as observadas anteriormente com o Hubble, a uma distância correspondente a quando o universo tinha menos de um bilhão de anos. Neste ponto do tempo cósmico, a falta de evidências para populações estelares exóticas e a identificação de muitas galáxias de baixa massa corrobora a sugestão de que essas galáxias são os candidatos mais prováveis ​​à reionização do universo. Esse período de reionização no universo primordial é quando o meio intergalático neutro foi ionizado pelas primeiras estrelas e galáxias.



"Esses resultados têm profundas consequências astrofísicas, pois mostram que as galáxias devem ter se formado muito antes do que pensávamos", disse Bhatawdekar. "Isso também apóia fortemente a idéia de que galáxias de baixa massa / fracas no início do universo são responsáveis ​​pela reionização".





Estes resultados, baseados num artigo científico anterior de 2019 e noutro artigo que será publicado na revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, também sugerem que a formação mais precoce de estrelas e galáxias ocorreu muito antes do que pode ser investigado com o Telescópio Espacial Hubble. Isto deixa uma área empolgante de investigação adicional para o Telescópio Espacial James Webb da NASA/ESA/CSA - para estudar as primeiras galáxias do Universo.


Bibliografia:

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