Simulação de computador da distribuição da matéria no Universo. As regiões alaranjadas contêm galáxias; as estruturas azuis são gás e matéria escura.
Astrónomos da Universidade da Califórnia, incluindo três da Universidade da Califórnia em Los Angeles (UCLA), resolveram um mistério sobre o Universo primitivo e as suas primeiras galáxias.
Há mais de 12 mil milhões de anos, cerca de mil milhões após o Big Bang, o gás no espaço profundo era, em média, muito mais opaco do que é agora em algumas regiões, embora a opacidade variasse muito de local para local. No entanto, os astrónomos não tinham a certeza do que provocava essas variações.
Para saber porque é que essas diferenças ocorreram, os cientistas usaram um dos maiores telescópios do mundo, o Subaru em Mauna Kea, no Havai, para procurar galáxias com estrelas jovens numa região excecionalmente grande do espaço – com 500 milhões de anos-luz de diâmetro – onde sabiam que o gás intergaláctico era extremamente opaco.
Se a região tivesse um número anormalmente pequeno de galáxias, os cientistas seriam capazes de concluir que a luz das estrelas não podia penetrar tão longe quanto o esperado através do gás intergaláctico; se tivesse um número invulgarmente grande de galáxias, a implicação seria que a região havia arrefecido centenas de milhões de anos antes.
Ter poucas galáxias numa região significaria que não só havia menos luz emitida por essas galáxias, mas também que estava a ser formado um gás ainda mais opaco, de modo que a luz não podia viajar tanto quanto os astrónomos esperavam.
“Foi um caso raro na astronomia, onde dois modelos concorrentes, ambos convincentes à sua própria maneira, forneceram previsões precisamente opostas, e tivemos sorte que essas previsões fossem testáveis,” afirma Steven Furlanetto, professor de astronomia na UCLA e coautor da investigação.
Os investigadores descobriram que a região contém muito menos galáxias do que o esperado – evidências claras de que a luz das estrelas não conseguia passar. A escassez de galáxias pode ser a razão pela qual esta região é tão opaca.
“Não é que a opacidade seja a causa da falta de galáxias,” diz Furlanetto. “Em vez disso, é ao contrário.”
Os investigadores concluíram que, como o gás no espaço profundo é mantido transparente pela radiação ultravioleta das galáxias, um menor número de galáxias próximas pode torná-lo mais sombrio. O artigo científico foi publicado na The Astrophysical Journal.
Nos primeiros mil milhões de anos após o Big Bang, a radiação ultravioleta das primeiras galáxias preencheu o Universo e tornou o gás no espaço profundo transparente. Isto teria ocorrido anteriormente em regiões com mais galáxias, concluiu a equipa.
Os cientistas planeiam estudar ainda mais se o vazio e outros como ele vão revelar pistas sobre como as primeiras gerações de galáxias iluminaram o Universo durante aquele período inicial. Furlanetto espera que o estudo da interação entre as galáxias e o gás no espaço profundo revele mais sobre como o ecossistema intergaláctico tomou forma durante aquele período do início do Universo.
