segunda-feira, 1 de outubro de 2018

Um Universo resplandescente

Observações profundas realizadas pelo espectrógrafo MUSE montado no Very Large Telescope  (VLT) do ESO revelaram enormes reservatórios cósmicos de hidrogênio atômico em torno de galáxias distantes.

reservatórios de hidrogênio atômico em torno de galáxias distantes

© Hubble/ESO/Lutz Wisotzki (reservatórios de hidrogênio atômico em torno de galáxias distantes)

A extrema sensibilidade do MUSE permitiu a observação direta de nuvens tênues de hidrogênio brilhantes que emitem radiação de Lyman-alfa no Universo primordial, que foi  observada em quase toda a região do Hubble Ultra Deep Field (HUDF), mostrando assim que quase todo o céu noturno brilha de forma invisível.

Os astrônomos há muito estão acostumados com o fato de que o céu é completamente diferente conforme os diferentes comprimentos de onda em que é observado, no entanto a extensão da emissão Lyman-alfa observada é mesmo assim surpreendente. “Descobrir que todo o céu brilha quando observamos a emissão de Lyman-alfa emitida por nuvens de hidrogênio distantes foi realmente uma surpresa extraordinária,” diz Kasper Borello Schmidt, um membro da equipe de astrônomos responsável pela descoberta.

A região do HUDF que a equipe observou é uma área do céu bastante normal situada na constelação da Fornalha, que se tornou famosa quando foi mapeada pelo telescópio espacial Hubble em 2004. O telescópio utilizou mais de 270 horas de precioso tempo de observação para explorar esta região do espaço, de modo mais profundo do que o que tinha sido feito até então.

As observações do HUDF revelaram milhares de galáxias espalhadas por toda uma região escura do céu, dando-nos assim uma visão da escala do Universo. Agora, as capacidades extraordinárias do MUSE permitiram observações ainda mais profundas. A detecção de emissão de Lyman-alfa no HUDF constitui-se na primeira vez que os astrônomos conseguiram ver esta tênue radiação emitida por envelopes gasosos das galáxias mais primordiais. Esta imagem composta mostra a radiação de Lyman-alfa em azul, sobreposta à icônica imagem do HUDF.

O instrumento MUSE, usado para fazer estas observações, é um espectrógrafo de campo integral de vanguarda instalado no telescópio principal nº 4 do VLT, no Observatório do Paranal do ESO. Quando observa o céu, o MUSE vê a distribuição de comprimentos de onda da radiação em cada pixel do seu detector. Observar o espectro total da radiação emitida por objetos astronômicos fornece-nos pistas importantes sobre os processos astrofísicos que ocorrem no Universo.

A radiação de Lyman-alfa que o MUSE observou tem origem nas transições atômicas eletrônicas em átomos de hidrogênio que emitem radiação com um comprimento de onda de cerca de 122 nanômetros. Como tal, esta radiação é completamente absorvida pela atmosfera terrestre. Apenas a emissão de Lyman-alfa desviada para o vermelho emitida por galáxias extremamente distantes possui um comprimento de onda suficientemente longo para passar pela atmosfera da Terra e ser detectada pelos telescópios do ESO colocados no solo.

A equipe internacional de astrônomos que fez estas observações tentou identificar os processos que fazem com que estas nuvens de hidrogênio distantes emitam em Lyman-alfa, no entanto a causa precisa permanece um mistério. Apesar disso, como se pensa que este tênue brilho seja onipresente no céu noturno, espera-se que investigação futura possa descobrir a sua origem.

Oa astrônomos querem descobrir no futuro como é que estes vastos reservatórios cósmicos de hidrogênio atômico se encontram distribuídos no espaço.

“Da próxima vez que olhar para o céu noturno sem Lua e ver as estrelas, imagine o brilho invisível do hidrogênio, os primeiros blocos constituintes do Universo, iluminando todo o céu noturno,” disse Themiya Nanayakkara, também membro da equipe.

Este trabalho foi descrito num artigo científico intitulado “Nearly 100% of the sky is covered by Lyman-α emission around high redshift galaxies”, o qual foi publicado hoje na revista Nature.

Fonte: ESO

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