Astrônomos detectam traços de luz de estrelas tão antigas quanto o próprio tempo

Astrônomos conseguiram localizar traços de luz das primeiras estrelas do universo, que eles acreditam ser quase tão antigas quanto o próprio tempo.

As primeiras estrelas foram criadas logo após o Big Bang, há 13,7 bilhões de anos, quando o universo esfriou o suficiente para que os átomos se formassem e começassem a se juntar.

Desde que esses ‘sóis’ começaram a queimar, suas luzes criaram um brilho através do espaço que cada nova geração de estrelas contribui para aumentar.

Agora, astrônomos usando o Fermi, um telescópio espacial da NASA, fizeram a mais precisa medição desse brilho de fundo – conhecido como a “Luz de Fundo Extragaláctica” (EBL, na sigla em inglês) – e separaram a luz de estrelas mais antigas.

“A luz ótica e ultravioleta das estrelas continuam a viajar através do universo mesmo após as estrelas pararem de brilhar, e isso cria um campo de radiação fóssil que nós podemos explorar utilizando raios gamas de fontes distantes”, disse o líder da pesquisa Marco Ajello ao DailyMail.

Desde o lançamento do Fermi em 2008, o seu Telescópio de Área Maior observa o céu inteiro em raios gamas de alta energia a cada três horas, criando o mais detalhado mapa do universo já conhecido nessas energias.

Para os raios gama, a EBL funciona como uma espécie de névoa cósmica. O Dr. Ajello e sua equipe investigam a EBL estudando raios gama usados no estudo de blazares ou galáxias com buracos negros, que foram fortemente detectados em energias maiores que 3 bilhões de elétron-volts (GeV) ou mais de um bilhão de vezes a energia da luz visível.

Segundo afirmou ao portal Space: “Nós usamos os blazares como faróis cósmicos. Nós observamos o escurecimento deles devido à névoa da EBL. Isso nos permite quantificar quanta EBL existe entre nós e os blazares. Como os blazares são distribuídos pelo universo, nós podemos medir a EBL em diferentes épocas”.

Conforme a matéria cai em direção a um buraco negro supermassivo de uma galáxia, partes dela são aceleradas para fora em velocidades quase tão rápidas quanto a da luz em jatos apontados em diferentes direções.

Quando ocorre de um dos jatos estar direcionado para a Terra, a galáxia parece especialmente brilhante e é classificado como um blazar.

Raios gama produzidos em jatos de blazares viajam por bilhões de anos-luz até a Terra. Durante sua jornada, os raios gama passam por uma névoa crescente de luz visível e ultravioleta emitida pelas estrelas que se formaram por toda a história do universo.

Ocasionalmente, um raio gama colide com a luz da estrela e se transforma em um par de partículas – um elétron e sua contraparte antimaterial, um pósitron. Uma vez que isso ocorre, a luz do raio gama é perdida.

Na verdade, o processo amortece o sinal do raio gama da mesma forma que a névoa escurece um farol distante.

A partir de estudos de blazares próximos, os cientistas determinaram quantos raios gama deveriam ser emitidos em energias diferentes. Blazares mais distantes mostram menos raios gama em energias mais altas – especialmente acima de 25 GeV – graças à absorvência da névoa cósmica.

Os blazares mais distantes não têm a maior parte de seus raios gama de alta energia.

Os pesquisadores então determinaram a atenuação média dos raios gama por três faixas de distância entre 9,6 bilhões de anos atrás e hoje. Eles também encontraram traços de luzes emitidas por estrelas que queimaram quando o universo tinha apenas meio bilhão de anos de idade.

Acredita-se que elas tenham sido bem diferentes das estrelas de hoje, segundo explicou o Space, com massas até centenas de vezes maiores que nosso Sol. Elas queimaram mais ardentemente, brilhantemente e por tempos de vida mais curtos.
Em termos simples, o Fermi está nos dando uma imagem da sombra das primeiras estrelas, enquanto que o James Webb irá detectá-las diretamente.Agora, os astrônomos esperam observar a luz dessas estrelas diretamente. “O resultado do Fermi abre a empolgante possibilidade de restringir o mais antigo período da formação de estrelas cósmicas, preparando o palco para o Telescópio Espacial James Webb da Nasa”, diz Volker Bromm, um astrônomo da Universidade do Texas, em Austin, que comentou as descobertas.

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