O brilho invisível do Universo

Galáxias no Campo Ultra profundo do Hubble (HUDF), com sobreposição (a azul) do brilho da emissão Lyman-alfa dos vastos reservatórios de hidrogénio atómico que envolvem as galáxias no Universo primitivo. Crédito: ESO/ Lutz Wisotzki et al.

Num artigo, publicado online hoje na revista Nature, uma equipa internacional, que inclui o investigador do Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço (IA) Jarle Brinchmann, descreve o rastreio espectroscópio que realizou à região do céu conhecida como Campo Ultra Profundo do Hubble (HUDF), onde foi detetada uma abundância inesperada de emissão do tipo Lyman-alfa, que preenche todo o campo de visão, levando a equipa a extrapolar que o céu estará preenchido com um brilho invisível de emissão Lyman-alfa, emitida no início do Universo.

Jarle Brinchmann (IA e Universidade do Porto) comenta: “Quando olhamos para as imagens mais profundas do Universo, pensamos nas galáxias como pequenas ilhas de luz num imenso mar de escuridão. Estas observações revelaram que o Universo não é completamente escuro – há uma emissão de gás ionizado, em todas as direções para onde olhamos, que só vemos se tivermos instrumentos sensíveis o suficiente. Este é o espantoso e inesperado resultado das observações ultra-profundas realizadas com o espectrógrafo MUSE.”

Esta emissão, proveniente da infância do Universo, numa altura em que as galáxias eram muito menores que as atuais, é devida aos enormes reservatórios cósmicos de hidrogénio atómico que envolvem as galáxias distantes no Universo primitivo. Philipp Richter (Universidade de Potsdam), um dos membros da equipa, comenta: “Com as observações do MUSE temos uma visão completamente nova dos ‘casulos’ de gás difuso em redor das galáxias no Universo primordial“.

O instrumento MUSE, instalado no VLT (ESO) é um espectrógafo que usa unidades de campo integral para espectroscopia 3D, para obter o espectro total de cada pixel do céu. Ao dispersar a luz nas suas componentes é possível “aprender mais sobre estas galáxias, tais como o seu conteúdo químico e movimentos internos — não para cada galáxia de sua vez, mas para todas as galáxias ao mesmo tempo!“, segundo explica Brinchmann, que até recentemente foi professor na Universidade de Leiden, nos Países Baixos.

A próxima vez que olharem para uma noite sem luar e virem as estrelas, tentem imaginar o brilho invisível do hidrogénio, o primeiro “tijolo” da formação do Universo, a iluminar a totalidade do céu“, comenta Themiya Nanayakkara (U. Leiden), outro membro da equipa.

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