Esse é o sinal de oxigênio mais antigo do Universo, formado a 13,28 bilhões de anos atrás

o sinal de oxigênio mais antigo e distante do universo
Novo recorde indica que a formação de estrelas teve início apenas algumas centenas de milhões de anos após o Big Bang


 Através de observações feitas  no observatório Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA), os astrônomos detectaram um sinal fraco porém muito bem definido de oxigênio em uma galáxia localizada a 13,28 bilhões de anos-luz de distância. Trata-se do registro de oxigênio mais distante e antigo já detectado no Universo. Estamos olhando para o passado e vendo talvez, o momento em que as primeiras moléculas de oxigênio foram produzidas - o que bilhões de anos mais tarde possibilitaria a nossa própria existência!



Com isso, a equipe determinou que a formação de estrelas daquela galáxia começou inesperadamente apenas 250 milhões de anos após o Big Bang.

"Com essa descoberta, conseguimos alcançar a primeira fase da história da formação estelar cósmica", disse Takuya Hashimoto, pesquisador da Universidade Osaka Sangyo e pesquisador do Observatório Astronômico Nacional do Japão. "Estamos ansiosos para encontrar oxigênio em regiões ainda mais distantes do Universo, e assim, expandir o horizonte do conhecimento humano."




A descoberta foi feita por uma equipe internacional de astrônomos, liderada por Hashimoto, que observou a galáxia chamada MACS1149-JD1. Eles detectaram um sinal de oxigênio ionizado na galáxia. A luz infravermelha emitida pelo oxigênio foi esticada até os comprimentos de onda de microondas pela expansão do Universo antes de atingir a Terra e foi observada pelo ALMA. A equipe mediu a mudança no comprimento de onda da luz e descobriu que o sinal tinha percorrido 13,28 bilhões de anos-luz para chegar até nós, tornando-o o oxigênio mais distante e mais antigo já detectado por qualquer telescópio.

Galáxia MACS1149-JD1 - Em vermelho temos o oxigênio observado pelo ALMA
Galáxia MACS1149-JD1 a uma distância de praticamente 13,3 bilhões de anos-luz.
Em vermelho temos o oxigênio observado pelo observatório ALMA.
Créditos: ALMA / ESO / NAOJ / NRAO / NASA / ESA / Hubble Space Telescope / W. Zheng / JHU / M. Postman / STScI / the CLASH Team / Hashimoto et al.

Além disso, um sinal mais fraco de hidrogênio neutro foi encontrado com o Very Large Telescope do Observatório Europeu do Sul (ESO); a distância determinada por esta observação é consistente com a distância baseada na observação de oxigênio. O MACS1149-JD1 é a galáxia mais distante com uma medição de distância precisa.

"Em vez de dizer que eu fiquei feliz, seria mais correto dizer que fiquei emocionado ao ver o sinal do oxigênio mais distante", explica Hashimoto, principal autor do estudo publicado na revista Nature. "Eu estava empolgado a ponto do sinal aparecer nos meus sonhos, e eu tive dificuldade em dormir naquela noite."




Por um certo período após o Big Bang, não havia oxigênio no Universo. O oxigênio foi criado nas estrelas e liberado quando elas morreram. A detecção de oxigênio em MACS1149-JD1 indica que gerações anteriores de estrelas já haviam sido formadas e expeliram oxigênio processado pela época da observação, que é apenas cerca de 500 milhões de anos após o início do Universo.

"A população de estrelas mais velhas da galáxia MACS1149-JD1 implica que outras estrelas já se formavam em épocas remotas, muito antes do que podemos ver atualmente com nossos telescópios. Isso tem implicações muito interessantes para encontrar a 'alvorada cósmica' quando surgiram as primeiras galáxias", comenta Nicolas Laporte, pesquisador da University College London e membro da equipe de pesquisa.




Essa não é a primeira vez que o observatório ALMA bate o recorde de observação do oxigênio mais distante. Em 2016, Akio Inoue, da Universidade Osaka Sangyo, e seus colegas, encontraram um sinal de oxigênio a 13,1 bilhões de anos-luz de distância com o ALMA. Vários meses depois, Nicolas Laporte, da University College London, usou o ALMA para detectar oxigênio a 13,2 bilhões de anos-luz de distância. Agora, as duas equipes se uniram, e bateram o novo recorde. "Isso reflete a natureza competitiva e colaborativa da vanguarda da pesquisa científica", disse Inoue.


Imagens: (capa-ALMA/Hashimoto et al.
/divulgação) / ALMA / ESO / NAOJ / NRAO / NASA / ESA / Hubble Space Telescope / W. Zheng / JHU / M. Postman / STScI / the CLASH Team / Hashimoto et al.
18/05/18


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