Dias depois do VLT (Very Large Telescope) ter feito a imagem da galáxia mais antiga jamais observada que teria um redshift z ˜ 10, eis que o telescópio espacial Hubble surge agora com as imagens mais longínquas de céu profundo jamais alcançadas pela espécie humana.

Chamada Hubble Ultra Deep Field (HUDF), a imagem foi obtida a partir de uma exposição de um milhão de segundos (mais de 11 dias e meio) e revela as primeiras galáxias que emergem da chamada Idade Escura, o período após o Big Bang em que finalmente se começam a formar as primeiras estrelas e galáxias. A imagem oferecerá na sua análise dados sem precedentes que permitirão conhecer melhor que tipos de objectos foram os primeiros a ser reaquecidos nesse universo longínquo.

Hubble Ultra Deep Field (HUDF)
Crédito: NASA/ESA Hubble Space Telescope
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Esta imagem histórica é na verdade um compósito de duas imagens separadas tiradas com a Hubble's Advanced Camera for Surveys (ACS) e a Near Infrared Camera and Multi-object Spectrometer (NICMOS). Ambas as imagens revelam algumas galáxias que são demasiado fracas para serem vistas com qualquer telescópio construído no solo terrestre ou mesmo pelos anteriores olhares em profundidade do Telescópio Espacial Hubble. Estes olhares em profundidade chamados Hubble Deep Fields (HDF) tirados em 1995 e 1998 eram imagens contendo galáxias até redshifts de cerca de z=6.4 e foram os olhares mais profundos sobre o universo realizados até muito recentemente. No entanto nos últimos dois meses a distância da galáxia mais longínqua tem vindo a ser pulverizada semana após semana numa competição que envolve as equipas de observação do VLT e do HST.

De facto, na nossa newsletter de 19 de Fevereiro (edição antiga) noticiávamos que o HST simultaneamente com os telescópios do KECK, no Hawaii,  havia fotografado uma galáxia a redshift z=6.5 usando como lente gravitacional o enxame de galáxias Abell 2218, e na edição de dia 5 de Março noticiávamos que o VLT tinha pulverizado essa marca com uma imagem que contém galáxias com um redshift de z=10.

A imagem agora obtida (HUDF) contém cerca de 10 000 galáxias numa pequena região do céu de cerca de um décimo do diâmetro da Lua. Para além da excelente amostra de galáxias espirais e elípticas, existe  uma verdadeira panóplia de galáxias estranhas que preenchem o campo visual. Algumas parecem palitos, outras como elementos de uma pulseira; algumas parecem estar a interagir. No entanto, as suas formas estranhas são um esboço das majestosas espirais e elípticas que "actualmente" existem. Estas estranhas bolas em ignição constituem a história de um período em que o Universo era mais caótico. Começava agora a surgir alguma ordem e estrutura.

Pormenor da região inferior direita do Hubble Ultra Deep Field (HUDF)
Crédito: NASA/ESA Hubble Space Telescope
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A combinação das imagens da ACS e da NICMOS será agora usada para procurar galáxias que existiram entre 400 e 800 milhões de anos depois do Big Bang, o que em termos cosmológicos corresponde a um redshift entre z=7 e z=12. Astrónomos de todo o mundo poderão agora inferir se o Universo era ou não semelhante àquele que se observa quando teria entre mil milhões e dois mil milhões de anos.

A imagem do ACS permite aos astrónomos observar galáxias com um quarto do brilho das mais ténues que o HST já havia permitido observar, podendo observar-se galáxias com um redshift de z=7 (cerca de 800 milhões de anos depois do Big Bang). A câmara NICMOS, dado ser uma câmara de infravermelho, deverá ter ido ainda mais profundo com galáxias de redshift z =12.

A equipa do HST está agora segura que esta será a imagem mais profunda até ao lançamento do JWST, pois o VLT mesmo trabalhando como interferómetro com a máxima abertura e usando todos os espelhos, não poderá ir tão profundo pois os tempos de integração necessários são demasiado longos.

Recorde-se que o HST esteve 11 dias e meio ininterruptamente a obter fotões desta região do espaço para construir esta imagem. Para os telescópios no solo à excepção dos localizados na Antártida é impossível fotografar 24 horas seguidas, pois algumas horas após o por-do-sol, este volta a nascer, o que obriga a terminar a imagem. No entanto, embora o VLT esteja fisicamente impossibilitado de observar galáxias tão longínquas directamente, veremos o que conseguirá fazer usando lentes gravitacionais.

Links:

ESA:
http://www.esa.int/

NASA:
http://www.nasa.gov

Press Releases:
http://www.esa.int/esaCP/SEM30W2PGQD_Expanding_0.html
http://www.nasa.gov/vision/universe/starsgalaxies/hubble_UDF.html

HST:
http://www.seds.org/hst/hst.html
http://hubblesite.org/

Redshift:
http://www.astro.ucla.edu/~wright/doppler.htm
http://www.astro.virginia.edu/~jh8h/glossary/redshift.htm
http://www.space.com/scienceastronomy/redshift.html

Aplicações Cosmológicas do Redshift:
http://panisse.lbl.gov/
http://www.2dfquasar.org/
http://www-astro.physics.ox.ac.uk/~wjs/pscz.html
http://www.astro.psu.edu/users/dps/surveys.html