Em minutos, ALMA detectou galáxias dos tempos iniciais do Universo

Entre poeiras, que tornam opacas muitas obseervações, o grande radiotelescópio no Chile conseguiu destrinçar formação de estrelas há cerca de 11.000 milhões de anos.

Galáxias observadas pelo ALMA (a vermelho) sobrepostas a observações do telescópio espacial Spitzer (a azul)
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Galáxias observadas pelo ALMA (a vermelho) sobrepostas a observações do telescópio espacial Spitzer (a azul) ALMA/APEX/. Hodge et al. e NASA

Mais de 100 galáxias primordiais, dos tempos de adolescência do Universo, foram detectadas em poucos minutos pelo recém-inaugurado telescópio ALMA, que tem as suas antenas espalhadas por um planalto do deserto de Atacama, no Chile, a cinco mil metros de altitude.

A luz que nos chegou agora destas galáxias revela-nos como elas eram há aproximadamente 11.000 milhões de anos, em média – ou seja, quando o Universo tinha então apenas 2500 milhões de anos de existência, desde o Big Bang. Era pois um adolescente, tendo em conta que actualmente a sua idade ronda os 13.500 milhões de anos.

O ALMA, a sigla inglesa de Atacama Large Millimeter/submillimeter Array, é tão potente que, em apenas algumas horas, fez tantas observações destas galáxias como as que tinham sido feitas por todos os telescópios semelhantes de todo o mundo ao longo de mais de uma década, sublinha um comunicado do Observatório Europeu do Sul (ESO), organização intergovernamental de astronomia e que é um dos parceiros do radiotelescópio.

Nos tempos primordiais do Universo, os episódios mais intensos de formação de estrelas ocorreram em galáxias distantes, que tinham uma enorme quantidade de poeiras cósmicas. Por isso, estas galáxias são uma peça fundamental para compreender a formação e a evolução das galáxias ao longo da história do Universo.

O problema é que as poeiras que estas galáxias continham as obscureciam, o que torna difícil a sua identificação com telescópios ópticos (que detectam a “luz visível”, a mesma que os nossos olhos também vêem). Para as observar, os astrónomos precisam de radiotelescópios como o ALMA, que observam outro tipo de radiação, com comprimentos de onda maiores do que a luz visível, por volta do milímetro.

Inaugurado oficialmente em Março, o ALMA, que já estava em funcionamento, trouxe essas capacidades. “Os astrónomos esperam por dados como estes desde há mais de uma década. O ALMA é tão potente que revolucionou o modo como observamos estas galáxias, e isto ainda quando o telescópio não se encontrava completamente operacional, altura em que foram feitas as observações”, disse Jacqueline Hodge, do Instituto Max Planck para a Astronomia, na Alemanha, autora principal do artigo científico que descreve estas observações, na revista The Astrophysical Journal.

Até agora, o melhor mapa destas galáxias distantes e poeirentas tinha detectado 126 galáxias deste tipo. Mas nestas imagens, os episódios de formação de estrelas aparecem como manchas difusas e tão desfocadas que não se sabe qual das galáxias está a formar estrelas, o que torna difícil o seu estudo no Universo primitivo.

Estrelas a nascerem a taxas moderadas

Combinando agora os sinais captados pelas várias antenas do ALMA, como se fossem recolhidos por um único telescópio gigante, depressa o problema das manchas difusas foi resolvido. Usando o grande radiotelescópio, quando ainda tinha menos de um quarto da rede final das suas 66 antenas, a equipa de Jacqueline Hodge só precisou de dois minutos de observação por cada galáxia para localizar cada uma delas.

“A equipa conseguiu não apenas identificar de forma clara quais as galáxias que apresentavam regiões de formação estelar activa, mas também descobriu, em metade dos casos, que várias galáxias com formação estelar tinham sido misturadas numa única mancha nas observações anteriores”, refere o comunicado de imprensa.

“Antes, pensávamos que as mais brilhantes destas galáxias estavam a formar estrelas mil vezes mais depressa do que a nossa própria galáxia, a Via Láctea, com o risco de explodirem em pedaços”, diz por sua vez outro membro da equipa, Alexander Karim, da Universidade de Durham, no Reino Unido, e autor de um artigo científico complementar deste trabalho, na revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. “As imagens ALMA revelaram múltiplas galáxias mais pequenas a formarem estrelas a taxas relativamente mais razoáveis.”

Este é o primeiro catálogo considerado fiável de galáxias poeirentas com formação estelar dos tempos primordiais do Universo e vai agora permitir avançar na investigação destas galáxias, sem o risco de má interpretação por aparecerem juntas nas observações.