Esta simulação mostra o gás distribuído em filamentos e aglomerados. As regiões vermelhas são aquecidas pela luz ultravioleta proveniente das galáxias (em branco). Estas galáxias têm 1000 vezes menos massa que a Via Láctea; no entanto, contribuíram com cerca de 1/3 da luz ultravioleta durante a era da re-ionização. A imagem mostra o Universo quando tinha somente 700 milhões de anos, e o comprimento da imagem representa 400 mil anos-luz de diâmetro. Crédito: John Wise
As galáxias pequenas tiveram um papel crucial nos primórdios do Universo.
Zoom da galáxia-anã com maior massa na simulação, quando o Universo tinha somente 700 milhões de anos de idade.
A Via Láctea tem uma massa 60 mil milhões de vezes superior ao Sol, mas esta galáxia-anã tem somente 3 milhões de massas solares.
Os pontos amarelos representam as estrelas mais velhas e frias na galáxia, e os pontos azuis mostram jovens estrelas massivas.
A “neblina” ao redor das estrelas é o gás ao redor das estrelas (azul representa temperaturas quentes e vermelho temperaturas frias). Crédito: John Wise
Após o Big Bang, existiu um período de ionização.
Eventualmente, o universo esfriou o suficiente para que os eletrões e os protões se unissem para formarem hidrogénio neutro. Durante centenas de milhões de anos, isto era a única coisa que existia. Não existiam estrelas. Por isso, não se consegue “ver” o que existia nessa altura.
Entretanto existiu um novo período de ionização, uma re-ionização. Isso permitiu a formação de estrelas. Existem evidências que as galáxias-anãs desempenharam um papel importante neste processo. O novo estudo, baseado em simulações de computador, mostra que as pequenas galáxias foram essenciais neste período: apesar de terem 1000 vezes menos massa e serem 30 vezes menores que a Via Láctea, contribuíram com 30% da radiação ultravioleta.
O professor John Wise, do Instituto de Tecnologia da Georgia, que liderou o estudo, afirmou: “As galáxias eram pequenas mas tão abundantes que contribuíram com uma fração significativa de luz UV no processo de re-ionização.”
“Simulações da equipa modelaram o fluxo de luz UV estelar através do gás dentro de galáxias nas quais foi formado. Eles descobriram que a fração de fotões ionizantes que escaparam para o espaço intergalático era 50% de pequenas galáxias (mais de 10 milhões de massas solares). Apenas 5% eram de galáxias maiores (300 milhões de massas solares). Esta fração elevada, combinada com sua alta abundância, é exatamente a razão pela qual as galáxias menos luminosas desempenharam um papel fundamental durante a re-ionização.
Os resultados da simulação da equipa fornecem um cronograma gradual que acompanha o progresso de re-ionização ao longo de centenas de milhões de anos. Cerca de 300 milhões de anos após o Big Bang, o universo estava 20% ionizado. 50% em 550 milhões de anos. O universo simulado foi totalmente ionizado em 860 milhões de anos após a sua formação.”
O professor Michael Norman, da Universidade da Califórnia em San Diego e um dos co-autores do estudo, afirmou: “É uma verdadeira surpresa que essas pequenas galáxias possam contribuir tanto para re-ionização.”
Leiam o artigo original na Royal Astronomical Society, aqui, e a tradução em português no Universo Racionalista, aqui.
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