Em uma região massiva do espaço, os astrônomos encontram muito menos galáxias do que esperavam

Simulação computacional da distribuição da matéria no universo.As regiões laranja hospedam galáxias; estruturas azuis são gás e matéria escura.Um estudo da Universidade da Califórnia demonstrou que as regiões opacas do universo são como os grandes vazios na distribuição da galáxia nessa imagem, porque muito pouca luz das galáxias é capaz de atingir essas regiões e torná-las transparentes. Crédito: Colaboração TNG

Os astrônomos da Universidade da Califórnia, incluindo três da UCLA, resolveram um mistério sobre o universo primitivo e suas primeiras galáxias. Os astrônomos sabem que há mais de 12 bilhões de anos, cerca de 1 bilhão de anos após o Big Bang, o gás no espaço profundo era, em média, muito mais opaco do que é agora em algumas regiões, embora a opacidade variasse de lugar para lugar. Mas eles não tinham certeza sobre o que causou essas variações.

Para saber por que as diferenças ocorreram, os astrônomos usaram um dos maiores telescópios do mundo, o telescópio Subaru em Mauna Kea, no Havaí, para procurar galáxias de estrelas jovens em uma região  excepcionalmente grande do espaço – 500 milhões de anos-luz de diâmetro, sabia que o gás intergaláctico era extremamente opaco.

Se a região tivesse um número anormalmente pequeno de galáxias, os cientistas seriam capazes de concluir que a luz das estrelas não poderia penetrar tão longe quanto o esperado pelo gás intergaláctico; se tivesse um número extraordinariamente grande de galáxias, a implicação seria que a região havia esfriado significativamente ao longo das várias centenas de milhões de anos anteriores. (Ter poucas galáxias em uma região significaria não apenas que havia menos luz criada por essas galáxias, mas também que um gás ainda mais opaco estava sendo formado, de modo que a luz não poderia viajar tanto quanto os astrônomos esperavam.)

“Foi um caso raro na astronomia, onde dois modelos concorrentes, ambos convincentes à sua própria maneira, ofereceram previsões precisamente opostas, e tivemos sorte que essas previsões fossem testáveis”, disse Steven Furlanetto, professor de astronomia da Universidade da Califórnia. co-autor da pesquisa.

Os pesquisadores descobriram que a região contém muito menos galáxias do que o esperado – evidências claras de que a luz das estrelas não conseguiria passar. A escassez de galáxias pode ser a razão pela qual esta região é tão opaca. Não é que a opacidade seja a causa da falta de galáxias”, disse Furlanetto. “Em vez disso, é o contrário. Eles concluíram que, como o gás no espaço profundo é mantido transparente pela luz ultravioleta das galáxias, menos galáxias próximas podem torná-lo mais sombrio.

A pesquisa foi publicada no Astrophysical Journal .

Nos primeiros bilhões de anos após o Big Bang, a luz ultravioleta das primeiras galáxias encheu o universo de gás no espaço profundo. Isso teria ocorrido anteriormente em regiões com mais galáxias, concluíram os astrônomos. Os astrônomos planejam estudar ainda mais se o vazio e outros como ele irão revelar pistas sobre como as primeiras gerações de galáxias iluminaram o universo durante aquele período inicial.

Furlanetto disse que os astrônomos esperam que o estudo da interação de galáxias e gás no espaço profundo revele mais sobre como o ecossistema intergaláctico tomou forma durante esse período do início do universo.