Esta é uma imagem capturada pelo Hubble da galáxia espectroscopicamente confirmada como a mais distante já observada até à data (veja na inserção). Foi identificada em um campo de galáxias obtido pelo estudo CANDELS (Cosmic Assembly Near-infrared Deep Extragalactic Legacy Survey). O Spitzer também observou esta galáxia única. Os astrônomos usaram o telescópio havaiano Keck para obter o desvio para o vermelho (z=7,7), quebrando o recorde anterior. As medições do desvio para o vermelho nos fornecem o tempo que a luz das galáxias levou para chegar até nós. Trata-se da galáxia mais distante já confirmada e parece também ser uma das galáxias mais brilhantes e massivas daquela época do cosmos. A galáxia existia há mais de 13 bilhões de anos. Na inserção no canto superior direito, a galáxia no infravermelho próximo tem tons de azul para sugerir estrelas muitos jovens e, por isso, muito azuis. O campo de visão CANDELS é uma combinação de exposições no espectro visível juntamente com exposições no infravermelho próximo. Créditos: NASA, ESA, P. Oesch (Universidade de Yale)
Uma equipa internacional de astrônomos, liderados por cientistas da Universidade de Yale e da Universidade da Califórnia, aprofundou a fronteira cósmica da exploração galáctica até uma época em que o Universo tinha apenas 5% da sua idade corrente de 13,8 bilhões de anos. A equipa descobriu uma galáxia excepcionalmente luminosa com mais de 13 bilhões de anos e determinou a sua distância à Terra usando dados combinados dos telescópios espaciais Hubble, Spitzer e do telescópio de 10 metros Keck I do Observatório W. M. Keck no Havaí. Os três observatórios confirmaram que a galáxia EGS-zs8-1 é a mais distante atualmente conhecida, estabelecendo um novo recorde. A galáxia pertence ao Universo primordial e parece ter apenas 100 milhões de anos de idade.
A galáxia EGS-zs8-1 foi originalmente identificada com base nas suas cores particulares em imagens do Hubble e do Spitzer e é um dos objetos mais brilhantes e massivos do Universo antigo.
Pascal Oesch, autor principal do estudo, da Universidade de Yale em New Haven, no estado americano de Connecticut, comentou:
Essa galáxia cresceu para conter mais de 15% da massa atual da nossa Via Láctea. Contudo, ela teve apenas cerca de 670 milhões de anos para atingir essa massa. O Universo ainda era muito jovem.
A nova medição também permitiu aos astrônomos determinar que EGS-zs8-1 está formando estrelas muito rapidamente, em uma taxa cerca de 80 vezes mais veloz que a nossa Via Láctea. Nossa galáxia tem uma taxa de formação estelar equivalente a uma estrela por ano.
Apenas uma pequena quantidade de galáxias, observadas no Universo primordial, têm distâncias precisas efetivamente medidas.
Pieter van Dokkum, Universidade de Yale, coautor do estudo, explicou:
Cada confirmação acrescenta mais uma peça ao puzzle (quebra-cabeças) de como as primeiras gerações de galáxias formaram-se no Universo primitivo. Apenas os telescópios mais sensíveis têm a capacidade suficiente para alcançar tais imensas distâncias.
A descoberta só foi possível graças ao relativamente novo instrumento MOSFIRE (Multi-Object Spectrometer For Infra-Red Exploration) acoplado ao telescópio Keck I, que permite aos astrônomos estudar eficazmente várias galáxias ao mesmo tempo.
Medir e caracterizar as propriedades de galáxias em distâncias extremas será um dos objetivos principais dos astrônomos durante a próxima década. As observações revelam a galáxia EGS-zs8-1 em uma época em que o Universo passava por mudanças muito importantes: o hidrogênio entre as galáxias estava a transitar de um estado opaco para transparente.
O coautor Rychard Bouwens, membro do Observatório de Leiden, Holanda, comentou:
Parece que as estrelas jovens nas galáxias primitivas como EGS-zs8-1 foram os principais fatores desta transição, denominada ‘reionização’.
Estas novas observações da colaboração entre o Hubble, o Spitzer e o Keck também colocam novas questões. Elas confirmam que as galáxias massivas já existiam no início da história do Universo, mas que as suas propriedades eram muito diferentes das galáxias observadas no presente. Os astrônomos têm agora fortes evidências de que as cores peculiares das galáxias antigas, observadas nas imagens do Spitzer, surgem a partir da muito rápida formação de estrelas jovens e massivas, que interagiam com o gás primordial nestas galáxias.
As novas observações sublinham futuras descobertas excitantes que o Telescópio Espacial James Webb poderá fazer quando for lançado em 2018. Além de empurrar a fronteira cósmica para instantes mais antigos do cosmos, o telescópio será capaz de dissecar a luz infravermelha da galáxia EGS-zs8-1 observada pelo Spitzer e fornecer aos astrônomos informações muito mais detalhadas sobre as suas propriedades gasosas.
Garth Illingworth da Universidade da Califórnia em Santa Cruz, realçou:
As nossas observações atuais sugerem que com o James Webb será muito fácil medir, com precisão, as distâncias até estas galáxias antigas. O resultado das medições do Webb irá fornecer um quadro muito mais completo da formação das galáxias durante o alvorecer cósmico.
Fonte
NASA: Astronomers Set a New Galaxy Distance Record
Artigo Cientifico
A Spectroscopic Redshift Measurement for a Luminous Lyman Break Galaxy at z=7.730 using Keck/MOSFIRE
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