Crédito de imagem: Hubble
Uma equipe internacional de astrônomos pode ter estabelecido um novo recorde ao descobrir qual é a galáxia mais distante conhecida no universo. Localizado a cerca de 13 bilhões de anos-luz de distância, o objeto está sendo visto em apenas 750 milhões de anos após o big bang, quando o universo mal tinha 5% da sua idade atual.
A galáxia primitiva foi identificada pela combinação do poder do Telescópio Espacial Hubble da NASA e dos Telescópios W. M. Keck da CARA em Mauna Kea, no Havaí. Esses grandes observatórios foram beneficiados pela ampliação adicional de uma "lente gravitacional cósmica" natural no espaço que amplia ainda mais o brilho do objeto distante.
A galáxia recém-descoberta provavelmente será uma galáxia jovem brilhando durante o final da chamada "Idade das Trevas"? o período da história cósmica que terminou com as primeiras galáxias e quasares transformando o hidrogênio molecular opaco no universo ionizado e transparente que vemos hoje.
A nova galáxia foi detectada em uma longa exposição do aglomerado de galáxias Abell 2218, tirada com a Câmera Avançada de Pesquisas a bordo do Telescópio Espacial Hubble. Esse aglomerado é tão grande que a luz de objetos distantes que passam através do aglomerado na verdade se dobra e é amplificada, assim como uma lupa se dobra e amplia objetos vistos através dele. Tais "telescópios" gravitacionais naturais permitem que os astrônomos vejam objetos extremamente distantes e fracos que de outra forma não poderiam ser vistos. A galáxia extremamente fraca está tão longe que sua luz visível foi esticada em comprimentos de onda infravermelhos, tornando as observações particularmente difíceis.
"Enquanto procurávamos galáxias distantes ampliadas por Abell 2218, detectamos um par de imagens surpreendentemente semelhantes, cuja disposição e cor indicam um objeto muito distante", disse o astrônomo Jean-Paul Kneib (Observatoire Midi-Pyrenees e Caltech), que é líder autor relatando a descoberta em um próximo artigo no Astrophysical Journal.
A análise de uma sequência de imagens do Hubble indica que o objeto está entre um desvio para o vermelho de 6,6 e 7,1, tornando-o a fonte mais distante atualmente conhecida. No entanto, longas exposições no infravermelho óptico e no infravermelho tiradas com espectrógrafos nos telescópios Keck de 10 metros sugerem que o objeto possui um desvio para o vermelho na extremidade superior desse intervalo, em torno do desvio para o vermelho 7.
Redshift é uma medida de quanto os comprimentos de onda da luz são deslocados para comprimentos de onda mais longos. Quanto maior a mudança no comprimento de onda em direção às regiões mais vermelhas do espectro, mais distante o objeto está.
"A galáxia que descobrimos é extremamente fraca e verificar sua distância foi uma aventura extraordinariamente desafiadora", disse o Dr. Kneib. “Sem a ampliação de 25 proporcionada pelo aglomerado em primeiro plano, esse objeto inicial simplesmente não poderia ter sido identificado ou estudado em nenhum detalhe com os atuais telescópios disponíveis. Mesmo com a ajuda das lentes cósmicas, a descoberta só foi possível levando nossos observatórios atuais ao limite de suas capacidades! ”
Usando a combinação da alta resolução do Hubble e a grande ampliação da lente cósmica, os astrônomos estimam que esse objeto, embora seja muito pequeno? apenas 2.000 anos-luz de diâmetro? está formando estrelas extremamente ativamente. No entanto, duas propriedades intrigantes da nova fonte são a aparente falta da linha de emissão de hidrogênio tipicamente brilhante e sua intensa luz ultravioleta que é muito mais forte do que aquela vista nas galáxias que formam estrelas mais próximas.
"As propriedades dessa fonte distante são muito empolgantes porque, se verificadas em estudos posteriores, poderiam representar a marca registrada de um sistema estelar verdadeiramente jovem que terminou a Idade das Trevas", acrescentou o Dr. Richard Ellis, professor de astronomia da Caltech em Steele, e um co-autor do artigo.
A equipe é incentivada pelo sucesso de sua técnica e planeja continuar a busca por mais exemplos, olhando através de outras lentes cósmicas no céu. A excepcional resolução do Hubble o torna ideal para essas pesquisas.
"Estimar a abundância e as propriedades características das fontes no início é particularmente importante para entender como o universo se reionizou, terminando assim a Idade das Trevas", disse Mike Santos, ex-aluno de Caltech, atualmente pesquisador de pós-doutorado no Instituto de Astronomia, Cambridge, Reino Unido. “A lente cósmica nos deu uma primeira visão desta época importante. Agora, estamos ansiosos para aprender mais, encontrando mais exemplos, embora sem dúvida seja um desafio. ”
"Estamos observando a primeira evidência de nossos ancestrais na árvore evolutiva de todo o universo", disse o Dr. Frederic Chaffee, diretor do Observatório W. Keck, lar dos telescópios Keck de 10 metros que confirmaram a descoberta. "Os telescópios são máquinas do tempo virtuais, permitindo que nossos astrônomos olhem para o início da história do cosmos, e essas observações maravilhosas são as mais antigas ainda."
A equipe da Caltech que relata a descoberta consiste em drs. Jean-Paul Kneib, Richard S. Ellis, Michael R. Santos e Johan Richard. Drs. Kneib e Richard também servem ao Observatoire Midi-Pyrenees de Toulouse, França. O Dr. Santos também representa o Instituto de Astronomia, Cambridge, Reino Unido.
O financiamento público para este projeto foi fornecido em parte pela concessão GSGP da NASA NGT5-50339 e pela concessão STScI da NASA HST-GO-09452.01-A.
O Observatório W. Keck é gerenciado pela Associação de Pesquisa em Astronomia da Califórnia (CARA), uma parceria científica entre o Instituto de Tecnologia da Califórnia (Caltech), a Universidade da Califórnia e a Administração Nacional de Aeronáutica e Espaço (NASA). O Instituto de Ciências do Telescópio Espacial (STScI) é operado pela Associação de Universidades de Pesquisa em Astronomia, Inc. (AURA), para a NASA, sob contrato com o Goddard Space Flight Center, Greenbelt, MD. O Telescópio Espacial Hubble é um projeto de cooperação internacional entre a NASA e a Agência Espacial Européia (ESA).
Fonte original: Hubble News Release
