Uma imagem de um pedaço da teia cósmica

Esta imagem olha na direção de nossa constelação Fornax the Furnace, para um momento 2 bilhões de anos após o Big Bang. Cada ponto de luz é uma galáxia. Você pode ver um filamento entre as galáxias, traçando o caminho da teia cósmica. Veja a imagem completa, abaixo. Imagem (c) ESO / NASA / Roland Bacon et al.

Nas últimas décadas, os astrônomos começaram a falar da estrutura em grande escala do nosso universo como uma teia cósmica. Essa grande teia fornece a estrutura de nosso universo. Suas paredes são feitas de matéria escura e visível (na forma de bilhões de galáxias e grandes quantidades de gases), e acredita-se que vazios gigantescos fiquem entre as paredes da teia. Anteriormente, os astrônomos disseram que mapearam partes da teia cósmica usando quasares brilhantes e distantes como um guia. Em 18 de março de 2021, uma equipe internacional de astrônomos publicou um novo estudo na revista Astronomy & Astrophysics, mostrando a imagem de um pedaço da teia cósmica – sem usar quasares brilhantes – pela primeira vez. Eles conseguiram capturar a luz de grupos de estrelas e galáxias que foram espalhados por filamentos de gás na teia.

Esta é a luz de cerca de dois bilhões de anos após o Big Bang, o evento em que se pensa que o nosso universo começou, disseram os astrônomos.

O estudo deles faz parte do que eles chamam de MUSE Extremely Deep Field, em homenagem ao instrumento MUSE (Multi Unit Spectroscopic Explorer), que eles usaram durante seis noites (entre agosto de 2018 e janeiro de 2019) montado no Very Large Telescope no norte do Chile . Eles estavam olhando para o famoso Hubble Ultra Deep Field – uma imagem alucinante de um pequeno pedaço de céu, localizado na direção da constelação meridional de Fornax – adquirida entre setembro de 2003 e janeiro de 2004.

A imagem original do Hubble mostra cerca de 10.000 galáxias. O novo estudo do MUSE mostra esse mesmo pedaço de céu, junto com os filamentos visíveis da teia cósmica. O astrônomo Roland Bacon, do Centre de Recherche Astrophysique de Lyon, na França, liderou a equipe que fez essas observações. Esses cientistas disseram em seu artigo:

As galáxias se formam dentro de grandes filamentos cósmicos de gás e matéria escura, que são delineados por galáxias brilhantes massivas. Acredita-se que galáxias menores também se juntam às galáxias massivas desses filamentos, mas elas são muito fracas para serem observadas. Com o MUSE Extremely Deep Field, uma observação MUSE de 140 horas de profundidade no Hubble Ultra-Deep Field, Bacon et al. descobriram a emissão difusa de Ly-alfa estendida do redshift 3.1 a 4.5, traçando filamentos cósmicos em escalas de vários megaparsecs [nota do editor: um megaparsec é 3.260.000 anos-luz] …

Vários estudos anteriores a este sugerem uma estrutura semelhante a uma teia para o nosso universo, em escalas maiores. Esta imagem – gerada em um estudo de 2020 – é gerada por computador. Ele sugere que a distribuição da matéria escura no universo, junto com a matéria comum, assume a forma de uma teia cósmica. Leia mais sobre esta imagem. Imagem via J. Wang; S. Bose / CfA.

A equipe disse que suas observações mostraram que potencialmente mais da metade da luz espalhada em sua imagem não vem de grandes fontes de radiação brilhante, como galáxias ou quasares brilhantes, mas de um mar de galáxias previamente desconhecidas de luminosidade muito baixa que são muito fracas para serem observados individualmente. Eles disseram em um comunicado:

Os resultados reforçam a hipótese de que o universo jovem consistia em um grande número de pequenos grupos de estrelas recém-formadas.

O co-autor Joop Schaye, da Universidade de Leiden, na Holanda, disse:

Achamos que a luz que estamos vendo vem principalmente de galáxias jovens, cada uma contendo milhões de vezes menos estrelas do que nossa Via Láctea. Essas minúsculas galáxias foram provavelmente responsáveis pelo fim da idade das trevas cósmicas, quando menos de um bilhão de anos após o Big Bang, o universo foi iluminado e aquecido pelas primeiras gerações de estrelas.

O co-autor Michael Maseda, também do Observatório de Leiden, acrescentou:

As observações do MUSE, portanto, não apenas nos dão uma imagem da teia cósmica, mas também fornecem novas evidências para a existência de galáxias extremamente pequenas que desempenham um papel tão crucial nos modelos do universo primitivo.

Esses astrônomos disseram que gostariam de mapear pedaços maiores da teia cósmica. É por isso que eles estão trabalhando para melhorar o instrumento MUSE para que ele forneça um campo de visão duas a quatro vezes maior.

Aqui está a imagem – parte do MUSE Extremely Deep Field – adquirida por cientistas em um estudo publicado em março de 2021. O que você está vendo aqui são galáxias, conectadas por filamentos tênues – juntas formando “fios” na teia cósmica – se estendendo por a uma distância de mais de 13 milhões de anos-luz. A distância mostrada nesta imagem é aproximadamente equivalente a 150 de nossas galáxias domésticas (150 Via Láctea), colocadas uma de costas para a outra. Imagem via Bacon et al.

Resumindo: uma equipe internacional de astrônomos mapeou um pedaço da teia cósmica sem usar quasares brilhantes pela primeira vez. Eles fizeram isso girando um poderoso instrumento em uma única região do céu por centenas de horas.


Publicado em 08/04/2021 17h13

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