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Astrônomos que usam o Telescópio Espacial Hubble da NASA / ESA observaram uma galáxia nas regiões distantes do Universo, que parece duplicada pelo menos 12 vezes no céu noturno. Essa visão única, criada por fortes lentes gravitacionais, ajuda os astrônomos a entender melhor a era cósmica conhecida como época da reionização.
Esta nova imagem do Telescópio Espacial Hubble da NASA / ESA mostra um objeto astronômico cuja imagem é multiplicada pelo efeito de fortes lentes gravitacionais . A galáxia, apelidada de Arco da Explosão Solar, está a quase 11 bilhões de anos-luz da Terra e foi capturada em várias imagens por um aglomerado maciço de galáxias a 4,6 bilhões de anos-luz de distância [1] .
A massa do aglomerado de galáxias é grande o suficiente para dobrar e ampliar a luz da galáxia mais distante atrás dela. Esse processo leva não apenas a uma deformação da luz do objeto, mas também a uma multiplicação da imagem da galáxia com lentes.
No caso do Sunburst Arc, o efeito de lente levou a pelo menos 12 imagens da galáxia, distribuídas por quatro arcos principais. Três desses arcos são visíveis no canto superior direito da imagem, enquanto um contraponto é visível no canto inferior esquerdo - parcialmente obscurecido por uma estrela brilhante em primeiro plano dentro da Via Láctea.
O Hubble usa essas lupas cósmicas para estudar objetos que, de outra forma, são muito fracos e pequenos demais para seus instrumentos extraordinariamente sensíveis. O Arco Sunburst não é exceção, apesar de ser uma das galáxias mais brilhantes de lentes gravitacionais conhecidas.
A lente torna várias imagens do arco Sunburst entre 10 e 30 vezes mais brilhantes. Isso permite que o Hubble visualize estruturas de até 520 anos-luz de diâmetro - uma rara observação detalhada de um objeto distante. Isso se compara razoavelmente bem com as regiões de formação estelar nas galáxias do universo local, permitindo que os astrônomos estudem a galáxia e seu ambiente em grandes detalhes.
As observações de Hubble mostraram que o Arco Sunburst é um análogo de galáxias que existia muito antes na história do Universo: um período conhecido como época da reionização - uma era que começou apenas 150 milhões de anos após o Big Bang [2] .
A época da reionização foi uma era fundamental no início do Universo, que terminou a “idade das trevas”, a época antes das primeiras estrelas serem criadas quando o Universo estava escuro e cheio de hidrogênio neutro [3] . Depois que as primeiras estrelas se formaram, começaram a irradiar luz, produzindo os fótons de alta energia necessários para ionizar o hidrogênio neutro [4] .
Isso converteu a matéria intergaláctica na forma mais ionizada em que existe hoje. No entanto, para ionizar o hidrogênio intergalático, a radiação de alta energia dessas estrelas primitivas teria que escapar de suas galáxias hospedeiras sem antes ser absorvida pela matéria interestelar. Até agora, apenas um pequeno número de galáxias “vazou” fótons de alta energia para o espaço profundo. Como essa luz escapou das primeiras galáxias permanece um mistério.
A análise do Sunburst Arc ajuda os astrônomos a adicionar outra peça ao quebra-cabeça - parece que pelo menos alguns fótons podem deixar a galáxia através de canais estreitos em um meio neutro rico em gás. Esta é a primeira observação de um processo teorizado há muito tempo [5] . Embora seja improvável que esse processo seja o principal mecanismo que levou o Universo a se reionizar, ele pode muito bem ter fornecido um impulso decisivo.
Notas
[1] A designação oficial da galáxia Sunburst Arc é PSZ1 G311.65-18.48.
[2] Quanto mais olhamos para o espaço, mais voltamos para o tempo. Isso permite que os astrônomos estudem diferentes épocas do Universo, estudando objetos a diferentes distâncias.[3] Ionização é o processo de ganhar ou perder elétrons para deixar partículas eletricamente carregadas. A era é conhecida como reionização porque, após o Big Bang, a matéria se formou primeiro em prótons e elétrons. Então, durante a era da recombinação - cerca de 380.000 anos após o Big Bang - o hidrogênio neutro se formou a partir dessas partículas pela primeira vez.[4] Enquanto um átomo de hidrogênio ionizado consiste apenas no núcleo do átomo (um próton), um átomo de hidrogênio neutro contém um núcleo de um próton que é orbitado por um elétron.
[5] O artigo que descreve essas observações aparecerá na Science em 8 de novembro de 2019.
[2] Quanto mais olhamos para o espaço, mais voltamos para o tempo. Isso permite que os astrônomos estudem diferentes épocas do Universo, estudando objetos a diferentes distâncias.[3] Ionização é o processo de ganhar ou perder elétrons para deixar partículas eletricamente carregadas. A era é conhecida como reionização porque, após o Big Bang, a matéria se formou primeiro em prótons e elétrons. Então, durante a era da recombinação - cerca de 380.000 anos após o Big Bang - o hidrogênio neutro se formou a partir dessas partículas pela primeira vez.[4] Enquanto um átomo de hidrogênio ionizado consiste apenas no núcleo do átomo (um próton), um átomo de hidrogênio neutro contém um núcleo de um próton que é orbitado por um elétron.
[5] O artigo que descreve essas observações aparecerá na Science em 8 de novembro de 2019.
Mais Informações
O Telescópio Espacial Hubble é um projeto de cooperação internacional entre a ESA e a NASA.
A equipe internacional de astrônomos deste estudo é composta por T. Emil Rivera-Thorsen (Universidade de Oslo, Noruega), Håkon Dahle (Universidade de Oslo, Noruega), John Chisholm (Universidade de Genève, Suíça; Universidade da Califórnia em Santa Cruz, EUA). ), Michael K. Florian (Centro de Vôo Espacial Goddard da NASA, EUA), Max Gronke (Universidade da Califórnia em Santa Barbara, EUA), Michael D. Gladders (Universidade de Chicago, EUA), Jane R. Rigby (Centro Espacial de Vôo Goddard da NASA) , EUA), Guillaume Mahler (Universidade de Michigan, EUA), Keren Sharon (Universidade de Michigan, EUA), Matthew Bayliss (Centro de Astrofísica e Pesquisa Espacial do MIT-Kavli, EUA) e incluíram dados dos programas Hubble 15418 e 15101.
Crédito da imagem: ESA, NASA, E. Rivera-Thorsen et al.
Ligações
Contatos
Departamento de Astronomia Emil Rivera-Thorsen , Universidade de
Estocolmo Estocolmo, Suécia
Tel: +46 737 703 603
Email: trive@astro.su.se
Instituto Håkon Dahle de Astrofísica Teórica
Oslo, Noruega
Tel: +47 93266331
E-mail: hakon.dahle@astro.uio.no
ESA / Hubble, Oficial de Informação Pública
Garching, Alemanha
Bethany Downer
https://www.spacetelescope.org/news/heic1920/
Obrigado pela sua visita e volte sempre!
HélioR.M.Cabral (Economista, Escritor e Divulgador de conteúdos da Astronomia, Astrofísica,
Astrobiologia e Climatologia).
Membro da Society for Science andthePublic
(SSP) e assinante de conteúdoscientíficos da NASA (NationalAeronauticsand Space
Administration) e ESA (European Space Agency).
Participa do
projeto S`CoolGroundObservation (Observações de Nuvens) que é integrado ao
Projeto CERES (CloudsandEarth´sRadiant Energy System) administrado pela NASA.A partir de 2019, tornou-se membro da Sociedade Astronômica
Brasileira (SAB), como astrônomo amador.
Participa também do projeto The GlobeProgram / NASA
GlobeCloud, um Programa de Ciência e Educação Worldwide, que também tem o
objetivo de monitorar o Clima em toda a Terra. Este projeto é patrocinado pela
NASA e National Science Fundation (NSF), e apoiado pela
NationalOceanicandAtmosphericAdministration (NOAA) e U.S DepartmentofState.
e-mail: heliocabral@coseno.com.br
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