Galáxias distantes revelam como o nevoeiro cósmico se dissipou

Galáxias do Universo primitivo no final da "era da reionização" (ilustração)

Menos de um bilião de anos após o Big Bang, o Universo ainda estava parcialmente cheio de nevoeiro de hidrogénio que absorvia a luz ultravioleta.
Utilizando o Very Large Telescope, do ESO, os cientistas investigaram esta importante fase do Universo primitivo, estudando a luz de algumas das galáxias mais distantes já detectadas. Este período da história do Universo é conhecido pela "era da reionização", que ocorreu há cerca de 13 biliões de anos atrás.
Uma equipa internacional de astrónomos observou algumas das galáxias mais distantes no Universo primitivo. Ao medir as distâncias de forma precisa, os cientistas descobriram que estavam a ver estas galáxias tal como eram entre 780 a mil milhões de anos depois do Big Bang. Este facto levou-os a colocar as galáxias por ordem, criando assim uma linha cronológica que mostra como é que a luz das galáxias evoluiu no tempo. Deste modo, os astrónomos estabeleceram, pela primeira vez, uma linha cronológica para a "era da reionização". Durante esta fase o nevoeiro de hidrogénio gasoso estava a desaparecer, permitindo que a radiação ultravioleta atravessasse o Universo pela primeira vez sem ser impedida.
A equipa demonstrou também que esta fase deve ter ocorrido mais depressa do que os astrónomos pensavam anteriormente.
“Observamos uma enorme diferença na quantidade de radiação ultravioleta que é reabsorvida entre as mais antigas e as mais recentes galáxias da nossa amostra,” diz a autora principal do artigo científico Laura Pentericci, do Observatório Astronómico de Roma, INAF. “Quando o Universo tinha apenas 780 milhões de anos o hidrogénio neutro era muito abundante, enchendo cerca de 10 a 50% de todo o volume do Universo. Mas apenas 200 milhões de anos mais tarde a quantidade de hidrogénio neutro tinha já diminuído para um nível muito baixo, semelhante ao que observamos hoje. Pensamos por isso que a reionização se deve ter dado muito mais rapidamente do que os astrónomos pensavam.”
Além de investigar a taxa à qual o nevoeiro primitivo desapareceu, as observações da equipa sugerem também a fonte provável de radiação ultravioleta, que forneceu a energia necessária à ocorrência da reionização. Existem várias teorias que competem entre si sobre a origem desta radiação - duas das principais referem a primeira geração de estrelas no Universo e a intensa radiação emitida pela matéria que cai em buracos negros.
De acordo com os investigadores, “a análise detalhada da radiação ténue emitida pelas duas galáxias mais distantes que encontraram sugere que a primeira geração de estrelas pode ter contribuído para a energia libertada observada. Seriam estrelas muito jovens e de grande massa, cerca de cinco mil vezes mais jovens e com cem vezes mais massa do que o Sol. Estas estrelas teriam sido capazes de dissipar o nevoeiro primitivo, tornando-o transparente".
Os novos resultados serão publicados na revista da especialidade Astrophysical Journal.
Fonte: ESO