Uma simulação de computador da distribuição da matéria no Universo. As regiões alaranjadas contêm galáxias; as estruturas azuis são gás e matéria escura
Astrônomos da Universidade da Califórnia, incluindo três da Universidade da Califórnia em Los Angeles (UCLA), resolveram um mistério sobre o Universo primitivo e suas primeiras galáxias.
Há mais de 12 bilhões de anos, cerca de bilhões 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 muito de local para local. No entanto, os astrônomos não tinham a certeza do que provocava essas variações.
Para saber por que essas diferenças ocorreram, os cientistas usaram um dos maiores telescópios do mundo, o Subaru em Mauna Kea, no Havaí, para procurar galáxias com estrelas jovens em uma região excepcionalmente grande do espaço – com 500 milhões de anos-luz de diâmetro – onde sabiam que o gás intergalático 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 podia penetrar tão longe quanto o esperado através do gás intergalático; se tivesse um número anormalmente grande de galáxias, a implicação seria que a região havia esfriado centenas de milhões de anos antes.
Ter poucas galáxias em uma região significaria que não só havia menos luz emitida por essas galáxias, mas também que estava sendo formado um gás ainda mais opaco, de modo que a luz não podia viajar tanto quanto os astrônomos esperavam.
“Foi um caso raro na astronomia, onde dois modelos concorrentes, ambos convincentes à sua própria maneira, forneceram previsões precisamente opostas, e tivemos sorte que essas previsões fossem testáveis”, afirma Steven Furlanetto, professor de astronomia na UCLA e coautor 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 conseguia passar. A escassez de galáxias pode ser a razão pela qual essa região é tão opaca.
“Não é que a opacidade seja a causa da falta de galáxias”, diz Furlanetto. “Em vez disso, é ao contrário.”
Os astrônomos concluíram que, como o gás no espaço profundo é mantido transparente pela radiação ultravioleta das galáxias, um menor número de galáxias próximas pode torná-lo mais sombrio. O artigo científico foi publicado no Astrophysical Journal.
Nos primeiros bilhões de anos após o Big Bang, a radiação ultravioleta das primeiras galáxias preencheu o Universo e tornou o gás no espaço profundo transparente. Isto teria ocorrido anteriormente em regiões com mais galáxias, concluiu a equipe.
Os cientistas planejam estudar ainda mais se o vazio e outros como ele vão revelar pistas sobre como as primeiras gerações de galáxias iluminaram o Universo durante aquele período inicial.
Furlanetto espera que o estudo da interação entre as galáxias e o gás no espaço profundo revele mais sobre como o ecossistema intergalático tomou forma durante aquele período do início do Universo.
