A Nebulosa de Coddington

As grandes galáxias espirais muitas vezes parecem ter todas as glórias, ostentando os seus jovens e brilhantes aglomerados de estrelas azuis em belos braços espirais simétricos.

© Stephen Leshin (Nebulosa de Coddington)

Mas, as galáxias pequenas e irregulares também formam estrelas. De fato, a galáxia anã IC 2574 mostra clara evidência de uma intensa atividade de formação de estrelas em suas regiões rosadas de gás hidrogênio brilhante. Assim como nas galáxias espirais, as turbulentas regiões de formação de estrelas na IC 2574 são agitadas por ventos estelares e por explosões de supernovas desencadeando a formação de novas estrelas. Localizada a 12 milhões de anos-luz de distância, a IC 2574 é parte do Grupo de Galáxias M81, e pode ser observada na direção da constelação da Ursa Maior. Também conhecida como a Nebulosa de Coddington, essa ilha encantadora do Universo tem cerca de 50.000 anos-luz de diâmetro e foi descoberta pelo astrônomo americano Edwin Coddington em 1898.

Fonte: NASA

Buracos negros são devoradores compulsivos?

Quando a matéria que o buraco negro está engolindo está colapsando, ela aquece à medida que aproxima-se do buraco negro e, eventualmente, sua temperatura fica tão alta, que ela brilha.

© Hubble (quatro galáxias e seus quasares distantes e obscuros)

Se há muita matéria sendo devorada, dizemos que o buraco negro é bastante ativo. Os buracos negros mais ativos geram núcleos galácticos extremamente ativos, conhecidos como quasares, que costumam apresentar um brilho equivalente ao de um trilhão de sóis, mais brilhante até do que uma galáxia.
Sempre se acreditou que a maioria dos quasares resultava de eventos extremos, como colisões de galáxias, que alimentavam o buraco negro com uma quantidade enorme de matéria em um único evento. Mas também se sabia que existiam os quasares mais calmos, que consumiam sua matéria lentamente.
O professor Kevin Schawinski, um astrônomo da Universidade de Yale, nos Estados Unidos, resolveu testar esta crença sobre os buracos negros dos quasares, e num estudo examinou 30 quasares da coleção de imagens do telescópio Hubble e do telescópio Spitzer. Neste estudo, a equipe descobriu que das 30 galáxias examinadas, 26 não apresentavam sinais de colisões de galáxias, e apenas uma delas tinha sinais claros de uma colisão.
Mas mesmo o equipamento do Hubble não é capaz de fazer um zoom nas galáxias observadas, de forma que eles não sabem ainda qual o processo que está alimentando estes quasares. Schawinski acha que é uma combinação de fatores, como movimentos aleatórios de gases, disparos de supernovas, a absorção de pequenos corpos, e correntes de gases e estrelas alimentando o buraco negro central.
Os cientistas estão aguardando o telescópio espacial James Webb (STJW), que será lançado em 2018. Ele pode ajudar na resolução deste enigma, pois vai operar na faixa do infravermelho, e será capaz de examinar em detalhe o que o Hubble e o Spitzer apenas descobriram existir.

Fonte: NASA

Espiando a nebulosa NGC 6357 de perto

Nas profundezas da Via Láctea, na constelação do Escorpião, encontra-se a NGC 6357, uma região do espaço onde novas estrelas estão se formando a partir de nuvens caóticas de gás e poeira.

© VLT (nebulosa NGC 6357)

A NGC 6357 foi pela primeira vez registrada visualmente por John Herschel, a partir da África do Sul em 1837. Herschel fotografou apenas as regiões centrais mais brilhantes. Toda a extensão desta enorme nebulosa foi apenas fotografada muito mais tarde.

O Very Large Telescope (VLT) do ESO observou as regiões exteriores desta vasta nebulosa, produzindo a melhor imagem obtida até agora da região.

A nova imagem mostra um largo "rio" de poeira que atravessa o centro e que absorve a radiação emitida pelos objetos mais distantes. À direita encontra-se um pequeno aglomerado de estrelas azuis-esbranquiçadas brilhantes, que se formaram a partir do gás. Estas estrelas têm provavelmente apenas alguns milhões de anos de idade, ou seja, são muito jovens em termos estelares. A intensa radiação ultravioleta emitida por estas estrelas cava um buraco no gás e poeira circundantes, esculpindo-os de forma estranha.

Toda a imagem encontra-se coberta por traços escuros de poeira cósmica, mas algumas das formas escuras mais fascinantes aparecem em baixo à direita e na ponta direita da imagem. Nesta região, a radiação emitida pelas estrelas jovens brilhantes criou curiosas colunas de trombas de elefante, parecidas aos famosos "pilares da criação" da Nebulosa da Águia. A poeira cósmica é muito mais fina que a familiar poeira doméstica, parecendo-se com fumaça. Consiste essencialmente em pequeníssimas partículas de silicatos, grafite e gelo de água, que foram produzidas e expelidas para o espaço por gerações anteriores de estrelas.

A região central brilhante da NGC 6357 contém um aglomerado de estrelas de grande massa, estrelas essas que se encontram entre as mais brilhantes da nossa Galáxia. Esta região interior, que não vemos nesta nova imagem, foi já intensamente estudada pelo telescópio espacial Hubble, o qual obteve muitas imagens da região. Esta nova imagem mostra que, até as regiões exteriores menos bem conhecidas desta maternidade contêm estruturas fascinantes, as quais são reveladas pelo poder do VLT.

© Hubble (visão de campo amplo na região da NGC 6357)

A imagem acima mostra parte da constelação do Escorpião centrada na nebulosa NGC 6357, a qual tem o aglomerado estelar Pismis 24 no seu centro. Esta imagem é uma composição a cores obtida pelo Digitized Sky Survey (DSS).

Fonte: ESO

Anel nebuloso em Titã

A sonda Cassini obteve a imagem a seguir enquanto ela observava o lado escuro de Titã, a maior lua de Saturno.

© NASA/Cassini (satélite Titã)

A sonda captou um anel, parecido com um halo ao redor do satélite, que foi produzido pela luz do Sol dispersada através da periferia da atmosfera de Titã.

Uma névoa de alta altitude e de cobertura global circula todo o satélite Titã, que possui um diâmetro de 5.150 km. Essa névoa é a responsável por espalhar a luz do Sol e produzir esse anel. A imagem acima foi feita quando a sonda Cassini observava diretamente a face de Titã, que fica voltada para o planeta Saturno.

A imagem acima foi feita usando a câmera de grande angular da sonda Cassini através do filtro verde da luz visível no dia 30 de Janeiro de 2012. A imagem foi obtida a uma distância aproximada de 197.000 quilômetros de Titã, e o conjunto, Sol-Titã-Cassini estavam em fase com um ângulo de 162 graus. A escala da imagem é de 12 quilômetros por pixel.

A missão Cassini-Huygens é um projeto cooperativo da NASA, da Agência Espacial Europeia e da Agência Espacial Italiana.

Fonte: NASA

Os buracos negros supermassivos estão crescendo mais rápido que suas galáxias

Novas evidências do observatório de raios X Chandra desafia idéias dominantes sobre como buracos negros supermassivos crescem nos centros das galáxias.

© Chandra (galáxias NGC 4342 e NGC 4291)

Sabe-se que um buraco negro supermassivo e o bojo de estrelas no centro da sua galáxia anfitriã crescem no mesmo ritmo, ou seja, um maior bojo possui um maior buraco negro.
Um novo estudo de dados do Chandra revelou duas galáxias vizinhas, cujos buracos negros supermassivos estão crescendo mais rápido do que as próprias galáxias. A massa de um buraco negro gigante no centro de uma galáxia é tipicamente uma pequena fração (cerca de 0,2 por cento) da massa contida no bojo, ou a região de densidade estrelas de enchimento, que o rodeia.
Os objetivos do estudo mais recente do Chandra, as galáxias NGC 4342 e NGC 4291, tem buracos negros que são 10 vezes a 35 vezes mais massivo do que deve ser comparado com seus bojos. As novas observações com o Chandra mostram que os halos ou envelopes maciços de matéria escura em que estas galáxias residem, também estão com sobrepeso. O novo estudo sugere que os dois buracos negros supermassivos e sua evolução estão presos aos seus halos de matéria escura e eles não crescem em conjunto com os bojos galácticos.
Nesta perspectiva, os buracos negros e halos de matéria escura não estão acima do peso, mas a massa total das galáxias é muito baixo. "Isso nos dá mais provas de uma ligação entre dois dos fenômenos mais misteriosos e mais obscuros da astrofísica - buracos negros e matéria escura - nestas galáxias", disse Akos Bogdan, do Centro Harvard-Smithsonian de Astrofísica (CFA) em Cambridge, que liderou o novo estudo.
As galáxias NGC 4342 e NGC 4291 estão perto da Terra em termos cósmicos, com distâncias de 75 milhões e 85 milhões de anos-luz, respectivamente. Os astrônomos haviam observado que estas galáxias hospedam buracos negros com massas relativamente grandes. Com base nas novas observações do Chandra, no entanto, foi possível excluir um fenômeno conhecido como força de maré. Ela ocorre quando algumas das estrelas de uma galáxia são arrancadas pela força da gravidade durante um encontro com outra galáxia. Se tal despojamento ocorreu, os halos também na maior parte teria sido extraído. Porque a matéria escura se estende mais longe das galáxias, é mais tênues para eles do que as estrelas e é mais provável ser puxado.
Para afastar o efeito de maré, os astrônomos usaram o Chandra para procurar evidências do calor, gás emitindo raios X em torno das duas galáxias. Como a pressão do gás quente - estimada a partir de imagens de raios X - equilibra a atração gravitacional de toda a matéria na galáxia, os novos dados do Chandra pode fornecer informações sobre os halos de matéria escura. O gás quente foi encontrado amplamente distribuído em torno de ambas NGC 4342 e NGC 4291, o que implica que cada galáxia tem um halo de matéria escura invulgarmente grande e que essa força de maré é improvável.
"Esta é a evidência mais clara que temos, no universo próximo, os buracos negros que crescem mais rápido do que a sua galáxia hospedeira", disse o co-autor Bill Forman, também do CFA.

Como pode a massa de um buraco negro crescer mais rápido do que a massa estelar da sua galáxia anfitriã? Os autores do estudo sugerem que uma grande concentração de gás girando lentamente no centro galático é o que o buraco negro consome na fase inicial de sua existência. Ela cresce rapidamente, e à medida que cresce, a quantidade de gás que pode crescer junto aumenta com a produção de energia a partir da acreção. Uma vez que o buraco negro atinge uma massa crítica, explosões movidas pelo consumo contínuo de gás impedem o resfriamento e limita a produção de novas estrelas.
O estudo também foi aceito para publicação no Astrophysical Journal.

Fonte: NASA e Daily Galaxy

Um alinhamento casual entre galáxias

O telescópio espacial Hubble mostra uma rara visão de um par de galáxias sobrepostas, chamado de NGC 3314.

© Hubble (NGC 3314)

As duas galáxias aparecem na imagem acima como se estivessem colidindo, mas na verdade elas estão separadas por dezenas de milhões de anos-luz, ou algo em torno de dez vezes a distância entre a Via Láctea e a sua vizinha, a galáxia de Andrômeda. A coincidência desse alinhamento como visto da Terra, fornece uma imagem única da silhueta dos braços espirais da galáxia espiral mais próxima, conhecida como NGC 3314A.

Fonte: NASA

O grande aglomerado globular em Hércules

Em 1716, o astrônomo inglês Edmond Halley escreveu, “Essa é apenas uma mancha, mas se mostra a olho nu quando o céu está sereno e a Lua ausente”.

© Martin Pugh (aglomerado globular M13)

O M13 é agora modestamente reconhecido como o Grande Aglomerado Globular na constelação de Hércules, um dos aglomerados globulares estelares do céu do norte. Imagens telescópicas revelam as centenas de milhares de estrelas do aglomerado. Localizado a 25.000 anos-luz, o aglomerado de estrelas ocupa uma região de 150 anos-luz de diâmetro, ao se aproximar do centro do aglomerado mais de 100 estrelas podem estar contida em um cubo com apenas 3 anos-luz de lado. Por comparação, a estrela mais próxima do Sol está a 4 anos-luz de distância. Juntamente com o denso núcleo do aglomerado, as partes externas do M13 são destacadas nessa espetacular imagem colorida e nítida mostrada acima. As estrelas gigantes vermelhas e azuis desenvolvidas do aglomerado se mostram em tonalidades amareladas e azuladas respectivamente.

Fonte: NASA

O encontro de galáxias vizinhas

Os estudos recentes com o telescópio Green Bank do NSF (National Science Foundation) evidenciam que duas galáxias vizinhas da nossa Via Láctea podem ter tido um encontro próximo há bilhões de anos atrás.

© NRAO (gráfico mostra a ponte gasosa entre M31, à direita, e M33)

As novas observações confirmam uma descoberta controversa em 2004, de hidrogênio gasoso fluindo entre a gigante Galáxia de Andrômeda, também conhecida como M31, e a Galáxia do Triângulo, ou M33.
"As propriedades deste gás indicam que estas duas galáxias podem ter passado perto uma da outra no passado distante," afirma Jay Lockman, do NRAO (National Radio Astronomy Observatory). "Ao estudar o que pode ser uma ligação gasosa entre as duas, podemos saber mais sobre a evolução de ambas as galáxias," acrescenta.
As duas galáxias, estão cerca de 2,6 e 3 milhões de anos-luz, respectivamente, da Terra, e fazem parte do Grupo Local de galáxias que inclui a nossa própria Via Láctea e cerca de 30 outras.
A "ponte" de hidrogênio entre as galáxias foi descoberta em 2004 por astrônomos que usavam o WSRT (Westerbork Synthesis Radio Telescope) nos Países Baixos, mas outros cientistas questionaram a descoberta por motivos técnicos. Estudos detalhados com o altamente sensível telescópio Green Bank confirmaram a existência da ponte, que exibe seis densos aglomerados de gás ao longo da mesma.
Observações destes aglomerados mostram que partilham aproximadamente a mesma velocidade relativa em relação à Terra que as duas galáxias, fortalecendo o argumento de que fazem parte de uma ponte entre as duas.
Quando as galáxias passam perto umas das outras, são formadas "caudas de marés", gás atraído para o espaço interestelar a partir das galáxias sob a forma de longas correntes. "Nós pensamos que é muito provável que o hidrogênio gasoso que vemos entre M31 e M33 seja o resto de uma cauda de maré que foi formada durante um destes encontros, provavelmente há bilhões de anos atrás," afirma Spencer Wolfe, da Universidade da Virginia Oeste. "O encontro tem que ter ocorrido há muito tempo atrás, porque nenhuma das duas galáxias mostra qualquer evidência de perturbações atuais," afirma.
"O gás estudado possui emissão no rádio extremamente tênue, que além do alcance da maioria dos radiotelescópios," acrescenta Lockman. "Planejamos usar as capacidades avançadas do telescópio Green Bank para continuar o trabalho, aprender mais sobre o gás e, quem sabe, sobre as histórias orbitais das duas galáxias," acrescenta.

Fonte: National Radio Astronomy Observatory

A menor lua de Júpiter

Cientistas confirmaram que uma das duas novas luas recentemente descobertas orbitando o planeta Júpiter é a menor já encontrada.

© NASA (planeta Júpiter)

A pequena lua, chamada de S/2010 J2, tem somente 2 km de diâmetro. Por comparação, a lua terrestre tem mais de 3,4 mil km.

A S/2010 J2 foi vista pela primeira vez em 2010 junto à outra lua, a S/2010 J1, que tem menos de 3 km de diâmetro. Anunciados recentemente, são 67 o número de luas orbitando Júpiter.

A maior lua de Júpiter é Ganymede, com diâmetro de 5.262 km. Muitos satélites do planeta têm sua própria órbita, incluindo o Europa, que possui núcleo de ferro, superfície de gelo e atmosfera constituída principalmente de oxigênio.

Desde a descoberta, os cientistas da Universidade da Columbia Britânica passaram meses rastreando e mapeando o caminho das luas, para confirmar se elas eram, realmente, o que aparentavam.

Estimar o tamanho de objetos tão pequenos a uma distância tão grande é complicado, então os pesquisadores tiveram que basear-se no brilho dos satélites. Os astrônomos por trás da descoberta afirmam que podem existir dezenas de pequenas luas similares orbitando Júpiter, o maior planeta do nosso Sistema Solar.

"Na verdade, nós havíamos relatado medições da primeira lua em fevereiro de 2003 para o Centro de Planetas Menores. Mas são necessários muitos meses de observações para provar que o objeto está em órbita de júpiter, e a lua estava muito fraca para dar uma pista concreta em 2003", afirmou Brett Gladman, pesquisador da Universidade da Columbia Britânica.

Fonte: Terra

Os Glóbulos de Thackeray

Esses são os maiores grãos de poeira que você irá encontrar.

© T. Rector (Glóbulos de Thackeray)

Situadas no campo rico em estrelas e do gás hidrogênio brilhante, essas nuvens de gás e poeira interestelar são tão grandes que eles podem ser capazes de formar estrelas. O local dessa poeira é conhecido como IC 2944, um brilhante berçário estelar localizado a aproximadamente 5.900 anos-luz de distância na direção da constelação Centaurus. O maior desses glóbulos escuros, registrados primeiramente pelo astrônomo sul africano A. D. Thackeray em 1950, é provavelmente duas nuvens separadas mas sobrepostas, cada uma com mais de um ano-luz de largura. Juntamente com outros dados, a representação colorida acima foi feita pelo telescópio Blanco de 4 metros de diâmetro localizado em Cerro-Tololo, no Chile e indica que os Glóbulos de Thackeray são fraturados e brilham pelo resultado da intensa radiação ultravioleta que ilumina essas nuvens proveniente de jovens estrelas quentes energizando e aquecendo a brilhante nebulosa de emissão. Esses e outros glóbulos escuros similares estão associados com outras regiões de formação de estrelas e que podem ter sido dissipados pelo ambiente hostil onde estão alojados.

Fonte: NASA

Uma galáxia anã azul compacta

O telescópio espacial Hubble captou a imagem abaixo da galáxia anã UGC 5497.

© Hubble (galáxia UGC 5497)

O objeto é uma galáxia anã azul compacta que é inoculada com aglomerados de estrelas recentemente formados. As estrelas azuis, brilhantes que nascem nesses aglomerados ajudam à galáxia ter uma aparência geral azulada que durou por alguns milhões de anos até que essas estrelas explodissem como supernovas.

A UGC 5497 é considerada parte do Grupo de Galáxias M81, que está localizada a aproximadamente 12 milhões de anos-luz de distância na constelação de Ursa Major, o Grande Urso. A UGC 5497 foi descoberta por telescópios em Terra em 2008 numa pesquisa relacionada à busca de candidatas a galáxias anãs com a Messier 81.

De acordo com a teoria cosmológica vigente da formação de galáxias, chamada de Lambda Cold Dark Matter, deveriam existir muito mais galáxias satélites anãs associadas com grandes galáxias, como a Via Láctea e a Messier 81 do que são atualmente conhecidas. A descoberta de objetos anteriormente escondidos como esse ajudam a confirmar a teoria, mesmo que em uma pequena quantidade ainda.

Os astrofísicos, contudo, ainda continuam debatendo o problema conhecido como as galáxias satélites perdidas.

Fonte: ESA

Anãs marrons são mais raras no Universo

A análise de imagens do telescópio WISE (Wide-Field Infrared Survey Explorer) da NASA mostra que a quantidade de anãs marrons nas vizinhanças do Sol é inferior ao que se pensava.

© NASA (anãs marrons identificadas estão circuladas)

Todas as anãs marrons conhecidas dentro de 26 anos-luz estão circuladas. Os círculos azuis são as anãs marrons previamente conhecidas, e os círculos vermelhos são as anãs marrons identificadas pela primeira vez pelo WISE.

A conclusão pode ter implicações nas teorias sobre a formação de estrelas. Segundo as estimativas anteriores, haveria tantas anãs marrons como estrelas de outros tipos, mas os pesquisadores dizem agora que a proporção é de apenas uma para seis estrelas normais.
As anãs marrons são consideradas estrelas falhadas e têm baixa luminosidade, pelo que foram descobertas há menos de duas décadas. Estão geralmente associadas a sistemas binários e podem ter massas de até 75 vezes a de Júpiter. A partir desse limite, há massa suficiente para ocorrer a fusão de hidrogênio no núcleo e formar uma estrela brilhante.
De acordo com a teoria, as anãs marrons estão num intervalo entre a formação de planetas gigantes e de estrelas. As novas observações podem ser insuficientes para detectar planetas algumas vezes maiores do que Júpiter e cuja proporção nesta parte da galáxia se desconhece. Nas imediações do Sol, num raio de 26 anos-luz, os cientistas da NASA calculam agora que haverá 33 anãs marrons para 211 estrelas.
As conclusões do estudo deverão ser publicadas no Astrophysical Journal. O WISE foi lançado em 2009 e é um telescópio que explora a região infravermelha do espectro eletromagnético e foi concebido para fazer imagens globais do Universo, tendo concluído a missão principal por duas vezes. Já sem o combustível para manter temperaturas muito baixas, a máquina foi entretanto reutilizada para observar objetos no Sistema Solar, principalmente no estudo de objetos no cinturão de asteroides e da zona da galáxia próxima do Sol, com destaque para a observação das anãs marrons.

Fonte: NASA

Buracos negros expulsos do núcleo de galáxias

Buracos negros com milhões e até bilhões de vezes a massa do Sol podem estar flutuando à deriva na escuridão do espaço intergaláctico, viajando a velocidades de até milhões de quilômetros por hora.

© NASA (sistema CID-42)

Estes gigantescos monstros cósmicos teriam sido expulsos do núcleo de galáxias por poderosas ondas gravitacionais durante seu processo de fusão, indica estudo feito com base em dados do observatório espacial de raios X Chandra da NASA.

“É difícil acreditar que um buraco negro supermaciço com milhões de vezes a massa do Sol possa ser movido, muito menos expulso de uma galáxia a velocidades enormes”, diz Francesca Civano, do Centro Harvard-Smithsonian de Astrofísica (CfA) e principal autora do estudo, que será publicado na próxima edição do periódico The Astrophysical Journal. Estes novos dados, no entanto, apoiam a ideia de que as ondas gravitacionais, fissuras no tecido do espaço-tempo previstas por Albert Einstein, mas nunca detectadas diretamente, podem exercer uma força poderosa.

Civano e sua equipe chegaram à conclusão com base no comportamento de um sistema conhecido como CID-42, localizado a cerca de 4 bilhões de anos-luz da Terra. Observações em luz visível feitas com o telescópio espacial Hubble e os telescópios em terra Magellan e VLT identificaram duas fortes e distintas fontes de luz no objeto, que acredita-se ser resultado da fusão recente de duas galáxias. Os dados sugerem que as fontes de luz estão se afastando a uma velocidade de pelo menos 5 milhões de quilômetros por hora.

Enquanto isso, observações prévias do Chandra haviam detectado uma brilhante emissão de raios X na região, provavelmente causada por material superaquecido sendo devorado por um ou mais buracos negros. Estas observações, no entanto, não tinham resolução suficiente para identificar se as emissões vinham de uma ou das duas fontes de luz visível. Para esclarecer a dúvida, a câmera de alta resolução do Chandra foi apontada diretamente para o CID-42, e os dados mostraram que as emissões de raios X vinham de apenas uma das fontes de luz.

Diante disso, os astrônomos acreditam que quando as duas galáxias colidiram, os buracos negros supermaciços em seus núcleos também se chocaram. Eles então teriam se fundido em um único buraco negro gigantesco, mas as intensas ondas gravitacionais do processo teriam também provocado um arremesso que acabou por lançá-lo rumo para fora da galáxia resultante. Já a outra fonte de luz visível seria um brilhante aglomerado de estrelas deixado para trás pela fusão das galáxias.

Embora também acreditem que a expulsão de um buraco negro gigante pelo arremesso de ondas gravitacionais seja um evento raro, devido a vastidão do Universo, muitos deles podem estar viajando à deriva no espaço intergaláctico.

Estes buracos negros seriam totalmente invisíveis para nós, já que eles já teriam consumido todo gás em volta deles depois de terem sido expulsos de sua galáxia.

Fonte: Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics

Astros ardiam furiosamente no Universo jovem

O brilho tênue e áspero emitido pelos primeiros objetos do Universo pode ter sido detectado com a melhor precisão de sempre, graças ao telescópio espacial Spitzer.

© NASA (dois painéis focalizando a constelação de Boieiro)

Estes dois painéis mostram a mesma área do céu na constelação de Boieiro, denominada "Faixa Estendida Groth". A área coberta mede cerca de 1 por 0,12 graus.

Estes tênues objetos podem ser estrelas muito massivas ou vorazes buracos negros. Estão demasiado longínquos para serem observados individualmente, mas o Spitzer recolheu evidências novas e convincentes do que parece ser o padrão coletivo da sua radiação infravermelha.

As observações ajudam a confirmar que os primeiros objetos eram abundantes em quantidade e que queimaram furiosamente combustível cósmico.

"Estes objetos eram tremendamente brilhantes," afirma Alexander "Sasha" Kashlinksy do Centro Aeroespacial Goddard da NASA em Greenbelt, no estado americano de Maryland, autor principal de um novo artigo científico publicado na revista Astrophysical Journal. "Ainda não podemos descartar diretamente fontes misteriosas para esta luz que podem ser provenientes do nosso Universo próximo, mas é cada vez mais provável que estamos tendo um vislumbre de uma época antiga. O Spitzer está estabelecendo um roteiro para o próximo grande telescópio espacial da NASA, o James Webb, que nos vai dizer exatamente o que são e onde estavam esses primeiros objetos."

O Spitzer captou as primeiras pistas deste padrão remoto de luz, conhecido como plano de fundo cósmico infravermelho, em 2005 e, novamente mas com mais precisão, em 2007. Agora, o Spitzer está na fase prolongada da sua missão, durante a qual realiza estudos mais aprofundados de zonas específicas do céu. Kashlinsky e seus colegas usaram o Spitzer para observar duas zonas do céu durante mais de 400 horas cada.

A equipe posteriormente subtraiu cuidadosamente todas as estrelas e galáxias conhecidas na imagem. Ao invés de ficarem com uma zona escura e vazia do céu, descobriram padrões suaves de radiação com várias características da radiação cósmica infravermelha. Estes aglomerados no padrão observado são consistentes com o modo como se pensa que os objetos muito distantes estão agrupados.

O Universo formou-se há aproximadamente 13,7 bilhões de anos durante o violento e explosivo Big Bang. Com o passar do tempo, arrefeceu, e cerca de 500 milhões de anos depois, as primeiras estrelas, galáxias e buracos negros começaram a tomar forma. A "primeira luz" deve ter viajado bilhões de anos até chegar ao telescópio Spitzer. A luz deverá ter sido originada em comprimentos de onda visíveis ou até ultravioletas e, devido à expansão do Universo, foi esticada para comprimentos de onda maiores, neste caso a radiação infravermelha observada pelo Spitzer.

O novo estudo melhora as observações anteriores ao medir a radiação cósmica infravermelha de fundo até escalas equivalente a duas Luas Cheias, significativamente maior do que tinha sido detectado anteriormente. Imagine tentar descobrir um padrão no ruído de uma antiga televisão ao olhar apenas para uma pequena área da tela. Seria difícil saber com certeza a existência real de um padrão suspeito.

Por intermédio do Spitzer os astrônomos aumentaram a quantidade de céu examinado para obter provas mais definitivas do fundo cósmico infravermelho. Os pesquisadores planejam explorar mais zonas do céu no futuro para recolher mais provas escondidas na radiação desta era antiga.

Fonte: NASA

Galáxia mais distante na alvorada cósmica

A descoberta da galáxia mais distante durante a "alvorada cósmica", quando a luz de antigos objetos e estruturas celestes apareceram a partir da escuridão, contribui para compreender a natureza do Universo primitivo.

© NAOJ (a galáxia SXDF-NB1006-2)

Uma equipe de astrônomos liderada por Takatoshi Shibuya (Pós-Graduação da Universidade de Estudos Avançados, Japão), Dr. Nobunary Kashikawa (Observatório Astronômico Nacional do Japão), Dr. Kazuaki Ota (Universidade de Kyoto) e Dr. Masanori Iye (Observatório Astronômico Nacional do Japão), usou os telescópios Subaru e Keck para descobrir a galáxia mais distante até à data, SXDF-NB1006-2, a uma distância de 12,91 bilhões de anos-luz da Terra. Esta galáxia está ligeiramente mais longe que a GN-108036, que o Subaru descobriu o ano passado e que detinha o recorde de galáxia mais longínqua descoberta. As dez galáxias mais distantes são mostradas na tabela abaixo.

Posição	Galáxia	Redshift
1	SXDF-NB1006-2	7,215
2	GN-108036	7,213
3	BDF-3299	7,109
4	A1703_zD6	7,045
5	BDF-521	7,008
6	G2-1408	6,972
7	IOK-1	6,964
8	HUDF09_1596	6,905
9	SDF46975	6,844
10	NTTDF-6345	6,701

© Cosmonovas (Redshift das galáxias mais distantes)

Em adição, a equipe de pesquisa verificou que a proporção de hidrogênio gasoso neutro no Universo com a idade de 750 milhões de anos, era maior do que a de hoje em dia.

O nosso Universo surgiu há 13,7 bilhões de anos com o Big Bang. As extremas temperaturas e densidades desta expansão decresceram rapidamente à medida que o seu volume aumentava. Plasma cósmico quente, composto principalmente por prótons e elétrons, recombinaram-se para formar átomos de hidrogênio neutro 380.000 anos após o Big Bang; este foi o início da "idade das trevas" cósmicas. A partir daí, o gás continuou a arrefecer e a flutuar em densidade. Cerca de 200 a 500 milhões de anos após o Big Bang, as partes densas das nuvens de hidrogênio neutro contraíram-se sobre a sua própria gravidade, e formaram as primeiras estrelas e galáxias. A radiação desta primeira geração de estrelas começou a aquecer e a reionizar o hidrogênio no espaço à volta, eventualmente levando à reionização de todo o Universo. Esta foi a era da "reionização cósmica" ou "alvorada cósmica". A equipe científica focou o seu estudo na identificação da época exacta da alvorada cósmica num esforço de responder a grandes questões astronômicas acerca da história do Universo.

Os primeiros passos dos pesquisadores foram o estudo de galáxias distantes e a medição dos seus números e brilhos. Dado que a luz do Universo distante demora um tempo para chegar até à Terra, a identificação de galáxias mais distantes permite aos astrônomos traçarem o passado e localizarem a época da alvorada cósmica. No entanto, o hidrogênio neutro no espaço intergaláctico reduziu a luz das galáxias antes da alvorada cósmica e tornou-as mais difíceis de observar. Como a equipe necessitava de pesquisar uma vasta área em busca de objetos do Universo muito distante, usaram o foco principal do telescópio Subaru (Suprime-Cam) para as suas observações iniciais. A Suprime-Cam captura imagens de objetos num campo de visão amplo com o espelho principal de 8,2 metros do telescópio, famoso por descobrir galáxias tênues e muito distantes, medindo posteriormente a quantidade de hidrogênio neutro no Universo jovem. A utilização da Suprime-Cam ficou ainda mais apelativa com a instalação, em 2008, de novos detectores com uma sensibilidade aproximadamente duas vezes maior que a dos seus antecessores, particularmente em desvios para o vermelho.

Armados com os olhos mais sensíveis do mundo, os cientistas concluiram os estudos de galáxias extremamente distantes, com desvio para o vermelho acima de 7. Para refinar ainda mais o estudo, uma equipe liderada pelo Dr. Iye construiu um novo filtro especial com o nome de NB1006 através do qual podiam seletivamente identificar a luz de galáxias distantes a um desvio para o vermelho de quase 7,3.

A equipe usou a Suprime-Cam, juntamente com os seus novos detectores altamente sensíveis, acoplados com o filtro NB1006 para observar em detalhe duas regiões específicas do céu: o Campo Profundo do Subaru e o Campo Profundo do Subaru/XMM-Newton. Após um total de 37 horas em 7 noites de observações, foram processadas cuidadosamente as imagens obtidas. Shibuya mediu a cor de 58.733 objetos nas imagens e identificou quatro galáxias com um desvio para o vermelho de 7,3. Uma investigação cuidadosa da variação do brilho destes objetos fez com que a equipe refinasse a lista de candidatos para duas galáxias.

Seguidamente, foram feitas observações espectrográficas para confirmar a natureza destes candidatos. Observaram as duas galáxias com dois espectrógrafos, o FOCAS (Faint Object Camera and Spectrograph) do telescópio Subaru e o DEIMOS (Deep Imaging Multi-Object Spectrograph) do telescópio Keck, e identificaram o candidato para o qual a linha característica da emissão de galáxias distantes podia ser detectada.

Foi descoberto que a proporção de hidrogênio neutro aumentava no Universo longínquo. Concluiu-se que cerca de 80% do hidrogênio gasoso do Universo distante, há 12,91 bilhões de anos e com um desvio para o vermelho de 7,2, era neutro.

Em resumo, estes cuidadosos planos e procedimentos, incluindo a eliminação apropriada de contaminações que poderiam propiciar resultados falsos, resultaram na descoberta bem sucedida e confirmação da galáxia mais distante já observada: SXDF-NB1006-2.

Embora a descoberta de uma galáxia nesta época crítica é só por si excitante, não é uma amostra suficiente para a sua caracterização. A medição precisa do número de galáxias durante a alvorada cósmica requer estudos ainda mais sensíveis. A instalação, planejada para 2012, do novo instrumento do Subaru, o Hyper Suprime-Cam (HSC) permitirá observar um campo de visão sete vezes maior do que o que a Suprime-Cam permite e abrirá a porta a uma grande amostra de galáxias para além do desvio para o vermelho de 7. As observações com o HSC são passos futuros na descoberta dos períodos negros do Universo e na compreensão das propriedades físicas e formação das primeiras estrelas e galáxias.

Estes resultados serão publicados na revista Astrophysical Journal.

Fonte: National Astronomical Observatory of Japan