ESO
02/10/2018
Os astrônomos há muito estão acostumados com o fato de que o céu é completamente diferente conforme os diferentes comprimentos de onda em que é observado, no entanto a extensão da emissão Lyman-alfa observada é mesmo assim surpreendente. “Descobrir que todo o céu brilha quando observamos a emissão de Lyman-alfa emitida por nuvens de hidrogênio distantes foi realmente uma surpresa extraordinária,” diz Kasper Borello Schmidt, um membro da equipe de astrônomos responsável pela descoberta.
“Trata-se de uma descoberta extraordinária!” acrescenta Themiya Nanayakkara, também membro da equipe. “Da próxima vez que olhar para o céu noturno sem Lua e ver as estrelas, imagine o brilho invisível do hidrogênio, os primeiros blocos constituintes do Universo, iluminando todo o céu noturno.”
A região do HUDF que a equipe observou é uma área do céu bastante normal situada na constelação da Fornalha, que se tornou famosa quando foi mapeada pelo Telescópio Espacial Hubble da NASA/ESA em 2004. O telescópio utilizou mais de 270 horas de precioso tempo de observação para explorar esta região do espaço, de modo mais profundo do que o que tinha sido feito até então.
As observações do HUDF revelaram milhares de galáxias espalhadas por toda uma região escura do céu, dando-nos assim uma visão da escala do Universo. Agora, as capacidades extraordinárias do MUSE permitiram observações ainda mais profundas. A detecção de emissão de Lyman-alfa no HUDF constitui-se na primeira vez que os astrônomos conseguiram ver esta tênue radiação emitida por envelopes gasosos das galáxias mais primordiais. Esta imagem composta mostra a radiação de Lyman-alfa a azul, sobreposta à icônica imagem do HUDF.
O instrumento MUSE, usado para fazer estas observações, é um espectrógrafo de campo integral de vanguarda instalado no Telescópio Principal nº 4 do VLT, no Observatório do Paranal do ESO [3]. Quando observa o céu, o MUSE vê a distribuição de comprimentos de onda da radiação em cada pixel do seu detector. Observar o espectro total da radiação emitida por objetos astronômicos fornece-nos pistas importantes sobre os processos astrofísicos que ocorrem no Universo [4].
“Com estas observações MUSE, ficamos com uma ideia completamente nova dos “casulos” de gás difuso que rodeiam as galáxias do Universo primordial,” comenta Philipp Richter, outro membro da equipe.
A equipe internacional de astrônomos que fez estas observações tentou identificar os processos que fazem com que estas nuvens de hidrogênio distantes emitam em Lyman-alfa, no entanto a causa precisa permanece um mistério. Apesar disso, como se pensa que este tênue brilho seja onipresente no céu noturno, espera-se que investigação futura possa descobrir a sua origem.
“Esperamos ter no futuro medições ainda mais sensíveis,” concluiu Lutz Wisotzki, líder da equipe. “Queremos descobrir como é que estes vastos reservatórios cósmicos de hidrogênio atômico se encontram distribuídos no espaço.” [5], [6]
[1] Crédito da imagem: ESA/Hubble & NASA, ESO/ Lutz Wisotzki et al.
[2] A luz viaja espantosamente depressa, mas ainda assim a uma velocidade finita, o que significa que a luz que chega à Terra emitida por galáxias extremamente distantes demorou um longo tempo a viajar, abrindo-nos por isso uma janela sobre o passado, altura em que o Universo era muito mais jovem.
[3] No Telescópio Principal nº 4 do VLT, o Yepun, está instalado um complemento de instrumentos científicos excepcionais e sistemas tecnologicamente avançados, incluindo a Infraestrutura de Óptica Adaptativa, que recentemente recebeu o Prêmio de 2018 para a Equipe Tecnológica de Excelência Paul F. Forman da Sociedade de Óptica Americana.
[4] A radiação de Lyman-alfa que o MUSE observou tem origem nas transições atômicas eletrônicas em átomos de hidrogênio que emitem radiação com um comprimento de onda de cerca de 122 nanômetros. Como tal, esta radiação é completamente absorvida pela atmosfera terrestre. Apenas a emissão de Lyman-alfa desviada para o vermelho emitida por galáxias extremamente distantes possui um comprimento de onda suficientemente longo para passar pela atmosfera da Terra e ser detectada pelos telescópios do ESO colocados no solo.
[5] Este trabalho foi descrito no artigo científico intitulado “Nearly 100% of the sky is covered by Lyman-α emission around high redshift galaxies”, o qual foi publicado na revista Nature.
[6] Esta notícia científica foi traduzida por Margarida Serote (Portugal) e adaptada para o português brasileiro por Gustavo Rojas.
Como citar esta notícia científica: ESO. Um Universo resplandescente. Tradução de Margarida Serote e Gustavo Rojas. Saense. http://www.saense.com.br/2018/10/um-universo-resplandescente/. Publicado em 02 de outubro (2018).
