Observações pelo telescópio espacial Hubble da NASA/ESA aproveitaram o efeito das lentes gravitacionais para revelar a maior amostra de galáxias mais tênues e antigas do Universo.
© STScI (aglomerado galáctico MACSJ0717.5+3745)
A imagem acima mostra o aglomerado galáctico MACSJ0717.5+3745. É um dos aglomerados galácticos mais massivos que se conhece e o que tem a maior lente gravitacional.
Algumas destas galáxias formaram-se apenas 600 milhões de anos após o Big Bang e são mais tênues do que qualquer outra galáxia já descoberta pelo Hubble. Foi determinado, pela primeira vez e com alguma confiança, que estas galáxias pequenas foram vitais para a formação do Universo que vemos hoje.
Uma equipe internacional de astrônomos, liderada por Hakim Atek da Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne, na Suíça, descobriu mais de 250 pequenas galáxias que existiram apenas 600 a 900 milhões de anos após o Big Bang, uma das maiores amostras de galáxias anãs já descobertas nestas épocas. A luz destas galáxias demorou mais de 12 bilhões de anos até chegar ao telescópio, permitindo com que os astrônomos olhassem para trás no tempo, quando o Universo ainda era muito jovem.
Apesar de impressionante, o número de galáxias descobertas nesta época antiga não é o único avanço notável da equipe, como Johan Richard do Observatório de Lion, na França, salienta: "as galáxias mais tênues detectadas nestas observações do Hubble são mais fracas do que qualquer outra já descoberta nas mais profundas observações do Hubble."
Ao observar a luz vinda das galáxias, a equipe descobriu que a luz acumulada emitida por estas galáxias pode ter desempenhado um papel importante num dos mais misteriosos períodos do início da história do Universo, a época da reionização. A reionização teve início quando o espesso nevoeiro de hidrogênio gasoso que camuflava o Universo jovem começou a clarear. A luz ultravioleta era agora capaz de viajar distâncias maiores sem ser bloqueada e o Universo tornou-se transparente à luz ultravioleta.
Ao observar a luz ultravioleta das galáxias descobertas neste estudo, foi possível calcular se algumas estiveram envolvidas no processo. Foi observado que as galáxias mais pequenas e abundantes no estudo podem ter desempenhado um papel principal em manter o Universo transparente. Ao fazê-lo, determinaram que a época da reionização, que termina no momento em que o Universo fica totalmente transparente, chegou ao fim cerca de 700 milhões de anos após o Big Bang.
Atek, o autor principal, explica: "Se tivermos em conta apenas as contribuições das galáxias gigantes e brilhantes, descobrimos que estas eram insuficientes para reionizar o Universo. Também precisamos de acrescentar a contribuição de uma população mais abundante de tênues galáxias anãs."
Para fazer estas descobertas, a equipe utilizou as imagens mais profundas de lentes gravitacionais, obtidas até agora, em três aglomerados galácticos, parte do programa Fontier Fields do Hubble. Estes aglomerados geram imensos campos gravitacionais capazes de ampliar a luz das galáxias mais tênues situadas muito atrás dos próprios aglomerados. Isto torna possível a pesquisa e o estudo da primeira geração de galáxias no Universo.
Jean-Paul Kneib da Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne, na Suíça, explica: "os aglomerados do programa Frontier Fields atuam como poderosos telescópios naturais e desvendam estas galáxias tênues e pequenas que, caso contrário, seriam invisíveis."
Mathilde Jauzac da Universidade de Durham, no Reino Unido, e da Universidade de KwaZulu-Natal, na África do Sul, realça a importância da descoberta e a função do Hubble: "O Hubble permanece inigualável na sua capacidade de observar as galáxias mais distantes. A enorme profundidade dos dados do Frontier Fields garante uma compreensão muito precisa do efeito de ampliação do aglomerado, permitindo-nos fazer descobertas como estas."
Estes resultados evidenciam as possibilidades impressionantes do programa Frontier Fields com mais galáxias, até num momento ainda mais antigo, que provavelmente serão reveladas quando o Hubble examinar três outros destes aglomerados galácticos no futuro próximo.
Fonte: ESA
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