Astrônomos identificam galáxia mais distante já encontradaAstrônomos europeus mediram a distância até a galáxia mais remota já encontrada usando o Telescópio VLT do Observatório Europeu do Sul. Ao analisar o brilho muito fraco da galáxia, eles descobriram que estavam observando a galáxia quando o Universo tinha apenas cerca de 600 milhões de anos. Estas são as primeiras observações confirmadas de uma galáxia cuja luz clareia a névoa opaca do hidrogênio que preenchia o cosmo há mais de 13 bilhões de anos. Os resultados serão apresentados na edição de 21 de outubro da revista Nature.
"Usando o VLT, pudemos confirmar que a galáxia vista anteriormente pelo Hubble é o objeto mais distante identificado até agora no Universo", diz Matt Lehnert, que é o autor principal do artigo que apresenta as os resultados. "O poder do VLT e seu espectrógrafo SINFONI nos permite de fato medir a distância até esta galáxia muito fraca e nós descobrimos que nós a estávamos vendo quando o Universo tinha menos de 600 milhões de anos."
Estudar essas primeiras galáxias é extremamente difícil. Até sua luz chegar à Terra, elas aparecem muito fracas e pequenas. Além disso, esta luz fraca é principalmente infravermelha, pois seu comprimento de onda foi esticado pela expansão do Universo - um efeito conhecido como redshift (ou desvio para o vermelho). A galáxia chamada UDFy-38135539 tem um redshift de 8.6.
Para piorar a situação, no momento em que a galáxia emitiu a luz vista pelo telescópio, há menos de um bilhão de anos após o Big Bang, o Universo não era totalmente transparente -estava preenchido por uma névoa de hidrogênio que absorvia a luz ultravioleta das galáxias que estavam se formando naquela hora.
O período em que o nevoeiro ainda estava sendo clareado pela luz ultravioleta é conhecida como a era da reionização. Quando o Universo esfriou após o Big Bang, cerca de 13,7 bilhões de anos atrás, os elétrons e prótons se combinavam para formar gás hidrogênio. Este gás frio e escuro foi o principal constituinte do Universo durante a chamada Idade das Trevas, em que não havia objetos luminosos. Esta fase terminou quando as primeiras estrelas foram formadas e suas intensa radiação ultravioleta lentamente fez com que a névoa de hidrogênio ficasse transparente, dividindo os átomos de hidrogênio de volta em elétrons e prótons, um processo conhecido como reionização. Esta época na história primitiva do Universo durou de cerca de 150 a 800 milhões anos após o Big Bang. Entender como a reionização aconteceu e como as primeiras galáxias se formaram e evoluíram é um dos grandes desafios da cosmologia moderna.
Apesar destas dificuldades, o telescópio Hubble da Nasa descobriu vários objetos em 2009, que acreditava-se ser galáxias brilhantes da era da reionização. Mas confirmar as distâncias para tais objetos remotos com brilho fraco é um desafio enorme e só pode ser feito de forma confiável usando espectroscopia de grandes telescópios terrestres, por meio da medição do redshift da luz da galáxia.
"Após o anúncio das candidatas à galáxia do Hubble, nós fizemos um cálculo rápido e ficamos animados ao descobrir que o imenso poder de captar luz do VLT, quando combinado com a sensibilidade do instrumento espectroscópico SINFONI, e um tempo de exposição muito longo pôde nos permitir detectar o brilho extremamente fraco de uma dessas galáxias remotas e medir a sua distância", disse Matt Lehnert.
Os astrônomos observaram a candidata a galáxia chamada UDFy-38135539 durante 16 horas. Após dois meses de análise muito cuidadosa e testes dos seus resultados, a equipe descobriu que eles tinham claramente detectado o brilho muito fraco a partir do hidrogênio em um redshift de 8,6, o que torna esta galáxia o objeto mais distante já confirmada por espectroscopia. O desvio para o vermelho de 8,6 corresponde a uma galáxia vista há apenas 600 milhões de anos após o Big Bang.
Um dos fatos surpreendentes sobre esta descoberta é que o brilho da UDFy-38135539 não parece ser forte o suficiente por si só para limpar as nuvens de hidrogênio. "Deve haver outras galáxias, provavelmente mais fracas e menos massivas nas proximidades dela, que também ajudaram a tornar o espaço ao redor da galáxia transparente. Sem esta ajuda adicional a luz da galáxia, não importa o quão brilhante, teria sido presa no nevoeiro de hidrogênio e não teríamos sido capazes de detectá-la ", explica o co-autor Mark Swinbank.
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