De acordo com um novo estudo liderado por pesquisadores da University College London e da Universidade de Cambridge, o amanhecer cósmico, quando as estrelas se formaram pela primeira vez, ocorreu 250 milhões a 350 milhões de anos após o início do Universo.
© Hubble (galáxia MACS0416-JD)
Imagem a cores falsas do aglomerado de galáxias usado para detectar uma das seis galáxias, MACS0416-JD. Esta galáxia tem uma idade estimada em 351 milhões de anos, o que significa que foi formada 178 milhões de anos após o Big Bang. A massa estelar desta galáxia é um bilhão de vezes a massa do nosso Sol. Este objeto é atualmente a galáxia mais distante já detectada com o ALMA.
O estudo sugere que o telescópio espacial James Webb da NASA, com lançamento previsto para novembro, será sensível o suficiente para observar diretamente o nascimento das galáxias. Analisando imagens dos telescópios espaciais Hubble e Spitzer, os pesquisadores calcularam que a idade destas galáxias varia entre 200 a 300 milhões de anos, permitindo uma estimativa de quando as suas estrelas se formaram pela primeira vez.
A equipe do Reino Unido examinou seis das galáxias mais distantes atualmente conhecidas, cuja luz levou a maior parte da vida do Universo para chegar até nós. Foi descoberto que a distância destas galáxias correspondia a olhar para trás no tempo, até mais de 13 bilhões de anos, quando o Universo tinha apenas 550 milhões de anos.
O Universo era um lugar escuro nas primeiras centenas de milhões de anos, antes da formação das primeiras estrelas e galáxias. Testemunhar o momento em que o Universo foi banhado pela primeira vez pela luz das estrelas é um dos grandes objetivos da astronomia.
Os pesquisadores analisaram a luz estelar das galáxias, conforme registrada pelos telescópios espaciais Hubble e Spitzer, examinando um marcador na sua distribuição de energia indicativo da presença de hidrogênio atômico nas suas atmosferas estelares. Isto fornece uma estimativa da idade das estrelas que contêm. Esta assinatura de hidrogênio aumenta em força à medida que a população estelar envelhece, mas diminui quando a galáxia tem mais de um bilhão de anos. A dependência da idade surge porque as estrelas mais massivas que contribuem para este sinal queimam o seu combustível nuclear mais rapidamente e, portanto, morrem primeiro.
Ao analisarem os dados do Hubble e do Spitzer, os astrônomos precisaram estimar o "desvio para o vermelho" de cada galáxia, o que indica a sua distância cosmológica e, portanto, a época em que existiam no Universo. Para conseguir isto, realizaram medições espectroscópicas usando o arsenal completo de poderosos telescópios terrestres: o ALMA (Atacama Large Millimetre Array), o VLT (Very large Telescope) e o telescópio Gemini-Sul no Chile e os telescópios gêmeos Keck no Havaí.
Na última década, os astrônomos empurraram para trás as fronteiras do que podemos observar até uma época em que o Universo tinha apenas 4% da sua idade atual. No entanto, devido à transparência limitada da atmosfera da Terra e às capacidades dos telescópios espaciais Hubble e Spitzer, atingimos o nosso limite, que poderá ser ultrapassado com o futuro telescópio espacial James Webb.
A busca para ver este momento importante na história do Universo tem sido um Santo Graal na Astronomia durante décadas. Uma vez que somos feitos de material processado nas estrelas, constituindo a busca pelas nossas próprias origens.
O estudo foi publicado no periódico Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
Fonte: University College London
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