Espaço

Enxame de galáxias distante e evoluído desafia teorias

Redação do Site Inovação Tecnológica - 10/03/2011

O enxame de galáxias emitiu sua luz logo após o Big Bang, mas se mostra evoluído demais mesmo sendo tão então tão jovem.
[Imagem: NASA/ESA/R. Gobat]

Antigo, mas evoluído

Astrônomos utilizaram um arsenal de telescópios, tanto no solo como no espaço, para descobrir e medir a distância do enxame de galáxias mais distante, mas mais evoluído já encontrado até agora.

Embora este enxame existisse quando o Universo tinha menos de um quarto da sua idade atual, o objeto assemelha-se de forma surpreendente aos enxames de galáxias do Universo atual.

"O surpreendente é que, quando o observamos mais detalhadamente, este enxame de galáxias não parece ser jovem - muitas das galáxias já evoluíram e não parecem ser galáxias com formação estelar intensa como as que se observam tipicamente no Universo primitivo," diz Raphael Gobat (CEA, Paris), autor principal do estudo.

Enxames de galáxias

Os enxames de galáxias são as maiores estruturas do Universo que se mantêm coesas devido à força da gravidade.

Os astrônomos acreditam que estes enxames crescem ao longo do tempo e, por isso, os enxames de maior massa deveriam ser raros no Universo primitivo.

Embora enxames mais distantes tenham sido observados, todos eles parecem ser objetos jovens em processo de formação, e não sistemas já evoluídos.

A equipe internacional de astrônomos utilizou os instrumentos VIMOS e FORS2 montados no Very Large Telescope do ESO para medir as distâncias até algumas das manchas pertencentes a um curioso agrupamento de objetos vermelhos muito tênues, observado inicialmente com o telescópio espacial Spitzer.

Este agrupamento, chamado CL J1449+0856, apresentava todos os indícios de se tratar de um enxame de galáxias remoto.

As galáxias aparecem vermelhas na imagem porque, por um lado, acredita-se que são compostas essencialmente por estrelas vermelhas frias e, por outro, a expansão do Universo desde que a radiação deixou estes sistemas remotos, faz aumentar o comprimento de onda da radiação emitida de tal maneira que, quando chega à Terra, esta radiação é principalmente observada no infravermelho.

Os resultados confirmaram que estamos efetivamente vendo um enxame de galáxias tal como era quando o Universo tinha cerca de três bilhões de anos - menos de um quarto da sua idade atual.

Distância e idade

Os astrônomos mediram a distância até o enxame separando a radiação nas suas componentes coloridas por meio de um espetrógrafo, comparando seguidamente este espetro com o espetro de um objeto similar do Universo próximo.

Deste modo pode-se medir o desvio para o vermelho das galáxias remotas - quanto é que o Universo se expandiu desde que a radiação deixou as galáxias. O desvio para o vermelho encontrado é de 2.07, o que significa que o enxame está sendo observado cerca de três bilhões de anos depois do Big Bang.

Uma vez determinada a distância deste objeto raro, a equipe observou cuidadosamente as galáxias componentes, utilizando tanto o Telescópio Espacial Hubble como telescópios no solo, incluindo o VLT.

Foram encontrados indícios que sugerem que a maioria das galáxias do enxame não está formando estrelas, mas são compostas por estrelas que têm já bilhões de anos de idade, o que faz deste enxame um objeto evoluído, semelhante em massa ao Enxame de Virgem, o rico enxame de galáxias mais próximo da Via Láctea.

Novas teorias

Outro indício que mostra que este é um enxame evoluído veio por meio de observações de raios X feitas com o observatório espacial XMM-Newton. O enxame emite raios X que devem estar vindo de uma tênue nuvem muito quente de gás que enche o espaço entre as galáxias e está concentrada na direção do centro do enxame.

Este é outro sinal de um enxame de galáxias evoluído, que se mantém firmemente coeso pela sua própria gravidade, o que não acontece com enxames muito jovens que ainda não tiveram tempo de prender o gás quente deste modo.

"Estes novos resultados apoiam a ideia de que enxames evoluídos existiam quando o Universo tinha menos de um quarto da sua idade atual. Segundo as teorias atuais, tais enxames devem ser muito raros e nós tivemos muita sorte em encontrar um. Mas se observações futuras mostrarem que existem muitos mais, então isso pode indicar que precisaremos rever o nosso conhecimento sobre o Universo primitivo," conclui Gobar.