Usando as capacidades sem precedentes do Telescópio Espacial James Webb, uma equipe internacional de cientistas obteve as primeiras observações espectroscópicas das galáxias mais ténues durante os primeiros mil milhões de anos do Universo. Estas descobertas ajudam a responder a uma questão de longa data dos astrônomos: quais fontes causaram a reionização do Universo? Estes novos resultados demonstraram efetivamente que pequenas galáxias anãs são as prováveis produtoras de quantidades prodigiosas de radiação energética. Os resultados foram publicados na revista Nature.
Pesquisar a evolução do Universo primitivo é um aspecto importante da astronomia moderna. Ainda há muito a ser compreendido sobre o período da história inicial do Universo conhecido como a Era da reionização – teoria que prevê que as primeiras estrelas tinham 30 a 300 vezes a massa do nosso Sol e milhões de vezes mais brilho, ardendo durante apenas alguns milhões de anos antes de explodirem como supernovas. Foi um período de escuridão sem estrelas ou galáxias, preenchido por uma densa névoa de gás hidrogênio, até que as primeiras estrelas ionizaram o gás ao seu redor e a luz começou a viajar através dele. Os astrônomos passaram décadas a tentar identificar as fontes que emitiam radiação suficientemente poderosa para dissipar gradualmente este nevoeiro de hidrogénio que cobria o Universo primordial.
Uma equipe usou as lentes gravitacionais – que ocorrem quando um corpo celeste massivo, como um aglomerado de galáxias, causa uma curvatura suficiente do espaço-tempo para que o caminho da luz ao seu redor seja visivelmente curvado, como se fosse uma lente – por este alvo, também conhecido como Aglomerado de Pandora, para investigar as fontes do período de reionização do Universo. O efeito de ampliação permitiu à equipe estudar fontes de luz muito distantes além de Abell 2744, revelando oito galáxias extremamente fracas que de outra forma seriam indetectáveis, até mesmo para telescópio Webb.
A equipe descobriu que estas galáxias tênues são imensas produtoras de radiação ionizante, em níveis quatro vezes maiores do que se supunha anteriormente. Isto significa que a maioria dos fótons que reionizaram o Universo provavelmente vieram destas galáxias anãs.
Esta descoberta revela o papel crucial desempenhado pelas galáxias ultrafracas na evolução do Universo primordial
, disse Iryna Chemerynska, integrante da equipe do Instituto de Astrofísica de Paris, na França. Eles produzem fótons ionizantes que transformam hidrogênio neutro em plasma ionizado durante a reionização cósmica. Destaca a importância da compreensão das galáxias de baixa massa na formação da história do Universo
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