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O mapeamento que localizou 4.000 galáxias primitivas

A identificação de galáxias distantes pode oferecer informações detalhadas sobre os primeiros momentos do universo

    Para os astrônomos, telescópios podem funcionar como verdadeiras máquinas do tempo. Pelo fato de estrelas, galáxias e outros astros estarem a milhões de quilômetros da Terra, o que vimos através das lentes desses aparelhos é o brilho que os astros emitiram há muito tempo. Isso porque, ainda que a luz viaje a uma velocidade muito alta, ela não é suficiente para encurtar certas distâncias - medidas em anos-luz, ou quadrilhões de quilômetros.

    Existem algumas maneiras de se estimar grandes distâncias espaciais. Uma delas é explicada por um conceito físico conhecido como “efeito Doppler”. O fenômeno costuma ser facilmente percebido em aplicações sonoras, como quando ouvimos uma ambulância se aproximar, por exemplo, e sua sirene parece ter um som muito mais agudo. Conforme o carro se afasta, o ruído tende a ficar mais grave.

    Algo parecido acontece com a luz emitida por galáxias distantes. Essa radiação ganha cores diferentes de acordo com a distância em que elas se encontram. Galáxias menos afastadas tendem a emitir luzes de maior comprimento de onda, próximas do tom azul/violeta, e as mais distantes, tons mais semelhantes ao avermelhado. Por conta desse padrão, o comportamento é conhecido em inglês como “redshift” (desvio do vermelho).

    Como o universo está em expansão, galáxias mais distantes são também as mais antigas. Investigar sua posição no espaço a partir da cor da radiação que emitem, assim, pode oferecer descobertas importantes sobre a formação de nossa própria galáxia, bem como dos primeiros momentos de vida do universo.

    É o que se propõe o mapa abaixo, que recria condições dos momentos iniciais do cosmos, quando o universo tinha entre 7% e 20% de sua idade atual. O projeto é resultado de um estudo que envolveu universidades de Portugal, Reino Unido, Holanda e Estados Unidos.

    O trabalho foi apresentado na semana Europeia de Astronomia e Ciência Espacial, que aconteceu entre 3 e 6 de abril de 2018, em Liverpool, no Reino Unido, e foi publicado em dois estudos na revista científica Royal Astronomical Society.

    Para o gráfico, os pesquisadores recorreram a dois telescópios: o Subaru, localizado na ilha americana do Havaí, e o Isaac Newton, que está nas Ilhas Canárias. “Nós usamos uma grande quantidade de dados… para literalmente fatiar o universo em tempos cósmicos e viajar ao passado distante por 16 destinos bem definidos”, explicou Sergio Santos, um dos autores do estudo, em comunicado.

    A porção celeste analisada tem área de 2 graus quadrados e se localiza na Linha do Equador, na direção da constelação de Sextante. Olhando para essa região, já bastante mapeada por diversos satélites humanos, o grupo descobriu 4 mil galáxias antigas, distantes entre 19 e 28 bilhões de anos-luz da Terra.

    No esquema, a posição das 4 mil galáxias no espaço é representada por círculos. Cada uma delas está disposta de acordo com seu fator de “redshift”: galáxias mais próximas, a maioria das que constam no gráfico, ganharam o tom azul. Conforme as distâncias aumentam, a cor utilizada vai migrando para o tom vermelho. Portanto, desde os pontos verdes, passando pelos amarelos e laranjas, as distâncias vão ficando cada vez maiores.

     

    No “eixo x” do gráfico (horizontal), a distância é contada em bilhões de anos-luz. As galáxias mais distantes, de cor vermelha, estão a 27.5 bilhões de anos-luz da Terra. Apesar da idade do universo ser estimada em 13,8 bilhões de anos, têm-se essa diferença por conta do efeito de expansão do universo, que aumenta a distância percorrida por um raio luminoso.

    Por conta disso, é como se as galáxias estivessem se afastando do referencial terrestre, fazendo com que a distância percorrida por sua luz seja maior - e a luz tenha um comprimento de onda maior, visto pelos telescópios como vermelho. A distância que a luz demora para ser avistada, assim, pode ser usada para estimar quão antigas são as primeiras galáxias do universo.

    De acordo com os pesquisadores, a ideia é que a representação “explique como nossa galáxia evoluiu ao longo do tempo”, contou uma das autoras do estudo, Ana Paulino-Afonso, em entrevista ao site Gizmodo. “Algumas dessas galáxias podem ter evoluído até se parecerem como a nossa, portanto, estamos vendo como nossa galáxia era há cerca de 11 a 13 bilhões de anos.”

    A maioria das galáxias avistadas na pesquisa tem aspecto pequeno e denso, o que sugere que a Via Láctea já foi também mais compacta.

    “O volume de galáxias distantes que encontramos tem cerca de 3 mil anos-luz de tamanho, enquanto nossa Via Láctea é cerca de 30 vezes maior”, completa a pesquisadora. “Além disso, elas parecem ter uma população de estrelas jovens mais quente, mais azul e com menor concentração de metais que as encontradas atualmente”, diz David Sobral, pesquisador português da Universidade de Lancaster, no Reino Unido, que liderou a pesquisa.

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