Durante os primeiros 300.000 anos após o Big Bang, o nosso Universo foi um lugar quente e escuro: demasiado denso para a existência de luz nos primeiros minutos e sem fontes de luz durante os milénios seguintes. Até que chegou o momento da reionização e a luz foi feita no cosmos.
Galáxias anãs. E agora um grupo de pesquisadores analisou como eram essas primeiras fontes de luz graças à combinação de dados compilados por dois telescópios espaciais, Hubble e James Webb (JWST). Estas são galáxias anãs.
Reionização. Em questão de horas, o espaço primordial deixou de ser coberto por um denso plasma ionizado onde as partículas subatômicas não teriam permitido a circulação dos primeiros fótons, tamanha era a densidade.
Quando essas partículas começaram a formar os primeiros átomos de hidrogênio, teria sido possível o avanço dos fótons, mas esse hidrogênio neutro não emitia luz.
Fontes de luz. Graças à análise de algumas galáxias anãs distantes e antigas, a equipa internacional de investigadores verificou que estes teriam sido os primeiros objetos suficientemente luminosos no universo para reionizar o universo, para o “iluminar”.
E de acordo com os dados obtidos pela equipe, essas estrelas teriam emitido quatro vezes mais radiação ultravioleta do que se pensava anteriormente.
“Esta descoberta revela o papel crucial desempenhado pelas galáxias ultrafracas na evolução inicial do Universo”, explicou Iryna Chemerynska, coautora do estudo, num comunicado de imprensa. “Eles produziram fótons ionizantes que transformaram hidrogênio neutro em plasma ionizado durante a ionização cósmica. “Isto sublinha a importância da compreensão das galáxias de baixa massa na construção da história do Universo.”
Do Hubble ao Webb. Analisar objetos tão distantes no espaço e no tempo não é uma tarefa fácil. A equipe baseou-se no chamado programa UNCOVER (Observações Ultradeep NIRSpec e NIRCam antes da Época da Reionização), que utiliza instrumentos JWST para estudar as galáxias mais distantes do universo observável. Isso é feito tanto por meio de imagens quanto de observações espectroscópicas.
Além do poder do novo telescópio, para obter informações sobre galáxias tão distantes, as observações utilizaram o fenômeno conhecido como lente gravitacional. Este fenômeno ocorre quando um objeto massivo distorce o espaço ao seu redor com sua gravidade, alterando o caminho da luz como uma lente faz.
Neste caso, o telescópio utilizou o chamado aglomerado de Pandora, Abell 2744, grupo de galáxias capazes de gerar essa deformação no espaço. Ao olhar para trás deste aglomerado, eles foram capazes de encontrar e analisar galáxias anãs 100 vezes mais escuras que a nossa, explicam os autores do estudo. Os detalhes disso foram publicados na revista Natureza.
VISLUMBRE. Autores do estudo que agora querem estudar novos pontos na periferia do universo observável e o fazem com ainda maior precisão para generalizar seus resultados. Eles farão isso aproveitando outro aglomerado galáctico Abell S1063, dentro do programa GLIMPSE (lentes gravitacionais e imagens NIRCam para investigar a formação inicial de galáxias e fontes de reionização).
A intenção da equipe é saber se os resultados deste primeiro estudo podem ser extrapolados para o resto do universo ou se, pelo contrário, a região do universo observada é de alguma forma excepcional. Galáxias anãs como as estudadas teriam sido as mais comuns no Universo primitivo, pelo que compreendê-las pode dar-nos informações valiosas sobre a história do cosmos.
Em Xataka | Há 13 bilhões de anos, o universo era muito mais quente. E o Webb acabou de descobrir uma das consequências disso
Imagem | NASA, ESA, CSA, I. Labbe (Universidade de Tecnologia de Swinburne), R. Bezanson (Universidade de Pittsburgh), A. Pagan (STScI).