Os astrônomos avistaram uma antiga galáxia brilhando através da névoa cósmica do universo primitivo, revelando uma visão detalhada que antes se pensava impossível.
Usando o da NASA Telescópio Espacial Hubblejuntamente com dados de O Telescópio Espacial James Webb (JWST) e o Very Large Telescope (VLT) do Observatório Europeu do Sul, os pesquisadores detectaram fótons ultravioleta “ionizantes” – luz energética capaz de retirar elétrons dos átomos de hidrogênio – vindos da galáxia, chamada MXDFz4.4. É a descoberta mais antiga já registrada, ocorrendo apenas cerca de 250 milhões de anos após o fim da grande transição cósmica chamada Época da reionizaçãoexplicaram os pesquisadores em estudo publicado no dia 23 O Jornal Astrofísico.
Centenas de milhões de anos depois Big Bango espaço entre as galáxias estava preenchido com uma névoa de gás hidrogênio neutro que bloqueava esse tipo de luz. Com o tempo, a radiação das primeiras estrelas e galáxias ionizou esse gás, quebrando o nevoeiro e permitindo que a luz viajasse livremente pelo espaço – um processo que os astrónomos ainda estão a trabalhar para compreender completamente.
“Isso foi considerado impossível”, Ilias Goovaerts, pesquisador de pós-doutorado no Space Telescope Science Institute (STScI) em Baltimore e primeiro autor do novo estudo, disse ao Live Science. “O que há de realmente especial nesta galáxia é que ela atravessa grande parte do meio intergaláctico (plasma ionizado entre galáxias). É a mais distante, por isso tem o meio mais intergaláctico para atravessar.”
O que torna o MXDFz4.4 incomum é a combinação de tamanho e taxa de formação de estrelas. A galáxia é cerca de 100 vezes menor em área que a galáxia A Via Lácteano entanto, forma estrelas cerca de 10 vezes mais rápido, agrupando um grande número de estrelas jovens massivas num espaço compacto. De acordo com Goovaerts, esse efeito de aglomeração ajuda a galáxia a abrir canais claros através do gás circundante, permitindo que a luz ionizante escape tanto da galáxia como, em última análise, do espaço obscuro entre as galáxias. A equipe estima que algo entre metade e toda a luz ionizante da galáxia escapa.
A descoberta, feita em outubro, foi um tanto acidental. Enquanto preparava uma proposta de financiamento não relacionada, poucos dias antes do prazo final, Goovaerts olhou para uma imagem existente e profunda do Hubble para ver se alguém já tinha procurado este tipo de sinal antes. Em poucas horas, ele recebeu um sinal promissor. “Foi muito, muito rápido da nossa parte colocar a ideia em prática, ok, há algo aqui e isso é emocionante”, disse Goovaerts. “Ficámos entusiasmados desde o primeiro dia, mas depois demorou meses a amadurecer e a extrair todas as propriedades da galáxia.”
Uma ilustração da galáxia MXDFz4.4 tal como apareceu aproximadamente 1,4 mil milhões de anos após o Big Bang, quando a era da reionização estava a chegar ao fim.
(Crédito da imagem: NASA, ESA, Leah Hustak (STScI))
A descoberta baseou-se num conjunto invulgarmente rico de observações: uma imagem extremamente profunda do Hubble obtida após 40 horas de observação; Imagem JWST de múltiplos comprimentos de onda, usada para caracterizar as estrelas da galáxia e a história da formação estelar; e um dos espectros mais profundos alguma vez registados num único pedaço de céu, recolhido ao longo de cerca de seis dias de observações com o instrumento Multi-Unit Spectroscopic Explorer do VLT. Esse espectro confirmou a distância da galáxia através da sua linha de emissão Lyman-alfa – que serve como uma “impressão digital de hidrogénio”, ou brilho emitido pelo hidrogénio excitado, que os astrónomos podem usar para medir a distância e o tempo cósmicos.
Nenhuma outra galáxia deste período inicial mostrou anteriormente luz ionizante detectável, tornando o MXDFz4.4 único até agora, coautor do estudo Marc Rafelskivice-chefe da missão do Telescópio Espacial Hubble no STScI, disse o comunicado. .
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Os investigadores dizem que explosões de intensa formação estelar como a observada em MXDFz4.4 podem ter desempenhado um papel importante na eliminação da neblina de hidrogénio do Universo primitivo, e que provavelmente ainda serão encontradas mais galáxias como esta.
Goovaerts, I., et al (2026). MXDFz4.4: Um emissor LyC 250 milhões de anos após a época de reionização e o primeiro teste da morfologia Ly α como um traçador de escape LyC com alto redshift. O Jornal Astrofísico1005(1), 34.
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