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Time de astrônomos revela em estudo o que 'acendeu as luzes' no alvorecer dos tempos

© Foto / ESA/Hubble & NASA, H. Ebeling, Agradecimento: L. ShatzO Hubble registrou uma imagem incrível de um aglomerado de galáxias massivo, denominado Abell 1351
O Hubble registrou uma imagem incrível de um aglomerado de galáxias massivo, denominado Abell 1351 - Sputnik Brasil, 1920, 08.07.2024
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Dados dos telescópios espaciais Hubble (HST) e James Webb (JWST) revelaram o que originou a luz na escuridão do Universo profundo do início dos tempos.
De acordo com um estudo publicado na Nature, pequenas galáxias anãs que ganharam vida, limpando a névoa de hidrogênio turvo que preenchia o espaço intergaláctico, foram as responsáveis pela distribuição de fótons através da evolução do Universo primordial, disse a astrofísica Iryna Chemerynska do Institut d'Astrophysique de Paris.
"Elas produzem fótons ionizantes que transformam o hidrogênio neutro em plasma ionizado durante a reionização cósmica. Isso destaca a importância da compreensão das galáxias de baixa massa na formação da história do Universo", afirmou.
No início do Universo, poucos minutos após o Big Bang, o espaço foi preenchido por uma névoa quente e densa de plasma ionizado. A pouca luz que havia não teria penetrado nesta neblina; os fótons simplesmente teriam se espalhado dos elétrons livres flutuando, tornando efetivamente o Universo escuro.
À medida que o Universo esfriou, após cerca de 300.000 anos, prótons e elétrons começaram a se unir para formar gás de hidrogênio neutro (e um pouco de hélio). A maioria dos comprimentos de onda da luz conseguia penetrar nesse meio neutro, mas havia muito poucas fontes de luz para produzi-la. Mas deste hidrogênio e hélio nasceram as primeiras estrelas.
Essas primeiras estrelas emitiram radiação forte o suficiente para arrancar elétrons de seus núcleos e reionizar o gás. Neste ponto, porém, o Universo tinha expandido tanto que o gás era difuso e não conseguia impedir a luz de brilhar. Cerca de um bilhão de anos após o Big Bang, o fim do período conhecido como alvorecer cósmico, o Universo estava totalmente reionizado e cheio de luz.
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Mas porque há tanta escuridão na aurora cósmica, e porque é tão escuro e distante no tempo e no espaço? Para tentar responder a esta pergunta a equipe internacional liderada pelo astrofísico Hakim Atek, do Institut d'Astrophysique de Paris, recorreu aos dados do JWST sobre um aglomerado de galáxias chamado Abell 2744, apoiados por dados do Hubble. Abell 2744 é tão denso que o espaço-tempo se deforma em torno dele, formando uma lente cósmica; qualquer luz distante que viaje até nós através desse espaço-tempo se torna ampliada. Isto permitiu aos pesquisadores ver pequenas galáxias anãs perto do amanhecer cósmico.
Então, eles usaram o JWST para obter espectros detalhados dessas pequenas galáxias. A sua análise revelou que estas galáxias anãs não são apenas o tipo de galáxia mais abundante no Universo primordial, mas também são muito mais brilhantes do que o esperado.
Esta é a melhor evidência da força por trás da reionização, mas há mais trabalho a ser feito. Os pesquisadores observaram uma pequena parte do céu; eles precisam ter certeza de que sua amostra não é apenas um aglomerado anômalo de galáxias anãs, mas uma amostra representativa de toda a população no amanhecer cósmico.
Agora, o desafio dos pesquisadores é estudar mais regiões de lentes cósmicas do céu para obter uma amostra mais ampla das primeiras populações galácticas.
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