{"id":6126,"date":"2023-06-16T06:16:42","date_gmt":"2023-06-16T05:16:42","guid":{"rendered":"http:\/\/ccvalg.pt\/astronomia\/wordpress\/?p=6126"},"modified":"2023-06-16T06:16:42","modified_gmt":"2023-06-16T05:16:42","slug":"telescopio-webb-prova-que-as-galaxias-transformaram-o-universo-inicial","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/ccvalg.pt\/astronomia\/wordpress\/2023\/06\/16\/telescopio-webb-prova-que-as-galaxias-transformaram-o-universo-inicial\/","title":{"rendered":"Telesc\u00f3pio Webb prova que as gal\u00e1xias transformaram o Universo inicial"},"content":{"rendered":"
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Ao analisar novas observa\u00e7\u00f5es do Telesc\u00f3pio Espacial James Webb da NASA, uma equipa liderada por Simon Lilly da ETH Zurique na Su\u00ed\u00e7a encontrou evid\u00eancias de que as gal\u00e1xias que existiram 900 milh\u00f5es de anos ap\u00f3s o Big Bang ionizaram o g\u00e1s \u00e0 sua volta, tornando-o transparente. Tamb\u00e9m usaram o Webb para medir com precis\u00e3o o g\u00e1s \u00e0 volta das gal\u00e1xias, identificando que as “bolhas” de g\u00e1s ionizado t\u00eam um raio de 2 milh\u00f5es de anos-luz \u00e0 volta das pequenas gal\u00e1xias. Ao longo dos cem milh\u00f5es de anos seguintes, as bolhas cresceram cada vez mais, acabando por se fundir e fazendo com que todo o Universo se tornasse transparente.
Cr\u00e9dito: NASA, ESA, CSA, Simon Lilly (ETH Zurique), Daichi Kashino (Universidade de Nagoya), Jorryt Matthee (ETH Zurique), Christina Eilers (MIT), Rob Simcoe (MIT), Rongmon Bordoloi (NCSU), Ruari Mackenzie (ETH Zurique); processamento de imagem – Alyssa Pagan (STSCI), Ruari Macken<\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n\n\n

No in\u00edcio do Universo, o g\u00e1s entre as estrelas e as gal\u00e1xias era opaco – a luz energ\u00e9tica das estrelas n\u00e3o conseguia nele penetrar. Mas mil milh\u00f5es de anos ap\u00f3s o Big Bang, o g\u00e1s tornou-se completamente transparente. Porqu\u00ea? Novos dados do Telesc\u00f3pio Espacial James Webb da NASA identificaram a raz\u00e3o: as estrelas das gal\u00e1xias emitiram luz suficiente para aquecer e ionizar o g\u00e1s \u00e0 sua volta, limpando a nossa vis\u00e3o durante centenas de milh\u00f5es de anos.<\/p>\n\n\n\n

Os resultados, de uma equipa de investiga\u00e7\u00e3o liderada por Simon Lilly da ETH Zurique na Su\u00ed\u00e7a, s\u00e3o as mais recentes descobertas acerca de um per\u00edodo de tempo conhecido como a \u00c9poca da Reioniza\u00e7\u00e3o, quando o Universo sofreu mudan\u00e7as dram\u00e1ticas. Ap\u00f3s o Big Bang, o g\u00e1s no Universo era incrivelmente quente e denso. O g\u00e1s arrefeceu ao longo de centenas de milh\u00f5es de anos. Depois, o Universo voltou a repetir-se. O g\u00e1s voltou a ficar quente e ionizado – provavelmente devido \u00e0 forma\u00e7\u00e3o das primeiras estrelas nas gal\u00e1xias – e, ao longo de milh\u00f5es de anos, tornou-se transparente.<\/p>\n\n\n\n

H\u00e1 muito que os investigadores procuram evid\u00eancias definitivas para explicar estas transforma\u00e7\u00f5es. Os novos resultados abrem efetivamente a cortina do final deste per\u00edodo de reioniza\u00e7\u00e3o. “O Webb n\u00e3o s\u00f3 mostra claramente que estas regi\u00f5es transparentes se encontram \u00e0 volta das gal\u00e1xias, como tamb\u00e9m medimos a sua dimens\u00e3o”, explicou Daichi Kashino da Universidade de Nagoya no Jap\u00e3o, o autor principal do primeiro artigo da equipa. “Com os dados do Webb, estamos a ver gal\u00e1xias a reionizar o g\u00e1s \u00e0 sua volta.”<\/p>\n\n\n\n

Estas regi\u00f5es de g\u00e1s transparente s\u00e3o gigantescas quando comparadas com as gal\u00e1xias – imagine um bal\u00e3o de ar quente com uma ervilha suspensa no seu interior. Os dados do Webb mostram que estas gal\u00e1xias relativamente pequenas conduziram a reioniza\u00e7\u00e3o, libertando regi\u00f5es massivas de espa\u00e7o \u00e0 sua volta. Ao longo dos cem milh\u00f5es de anos seguintes, estas “bolhas” transparentes continuaram a crescer cada vez mais, acabando por se fundir e fazendo com que todo o Universo se tornasse transparente.<\/p>\n\n\n

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H\u00e1 mais de 13 mil milh\u00f5es de anos, durante a \u00c9poca da Reioniza\u00e7\u00e3o, o Universo era um lugar muito diferente. O g\u00e1s entre as gal\u00e1xias era em grande parte opaco \u00e0 luz energ\u00e9tica, tornando dif\u00edcil a observa\u00e7\u00e3o de gal\u00e1xias jovens. O que \u00e9 que permitiu que o Universo se tornasse completamente ionizado, levando \u00e0s condi\u00e7\u00f5es “limpas” detetadas em grande parte do Universo actual? Investigadores, usando o Telesc\u00f3pio Espacial James Webb, descobriram que as gal\u00e1xias s\u00e3o as principais respons\u00e1veis.
Cr\u00e9dito: NASA, ESA, CSA, Joyce Kang (STScI)<\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n\n\n

A equipa de Lilly visou intencionalmente um momento imediatamente antes do fim da \u00c9poca da Reioniza\u00e7\u00e3o, quando o Universo n\u00e3o era totalmente transparente nem totalmente opaco – continha uma manta de retalhos de g\u00e1s em v\u00e1rios estados. Os cientistas apontaram o Webb na dire\u00e7\u00e3o de um quasar – um buraco negro supermassivo, ativo e extremamente luminoso que funciona como uma enorme lanterna – destacando o g\u00e1s entre o quasar e os nossos telesc\u00f3pios (pode encontr\u00e1-lo no centro da primeira imagem: \u00e9 min\u00fasculo e cor-de-rosa, com seis picos de difra\u00e7\u00e3o proeminentes).<\/p>\n\n\n\n

\u00c0 medida que a luz do quasar viajava na nossa dire\u00e7\u00e3o atrav\u00e9s de diferentes manchas de g\u00e1s, era absorvida por g\u00e1s opaco ou movia-se livremente atrav\u00e9s de g\u00e1s transparente. Os resultados inovadores da equipa s\u00f3 foram poss\u00edveis atrav\u00e9s da combina\u00e7\u00e3o dos dados do Webb com observa\u00e7\u00f5es do quasar central pelo Observat\u00f3rio W. M. Keck, no Hawaii, pelo VLT (Very Large Telescope) do ESO e pelo Telesc\u00f3pio Magalh\u00e3es do Observat\u00f3rio Las Campanas, estes dois \u00faltimos ambos no Chile. “Ao iluminar o g\u00e1s ao longo da nossa linha de vis\u00e3o, o quasar d\u00e1-nos vastas informa\u00e7\u00f5es sobre a composi\u00e7\u00e3o e sobre o estado do g\u00e1s”, explicou Anna-Christina Eilers do MIT (Massachusetts Institute of Technology) em Cambridge, a principal autora de outro artigo cient\u00edfico da equipa.<\/p>\n\n\n\n

Os investigadores usaram ent\u00e3o o Webb para identificar gal\u00e1xias perto desta linha de vis\u00e3o e mostraram que as gal\u00e1xias est\u00e3o geralmente rodeadas por regi\u00f5es transparentes com cerca de 2 milh\u00f5es de anos-luz de raio. Por outras palavras, o Webb testemunhou gal\u00e1xias no processo de limpeza do espa\u00e7o \u00e0 sua volta, no final da \u00c9poca da Reioniza\u00e7\u00e3o. Para p\u00f4r isto em perspetiva, a \u00e1rea que estas gal\u00e1xias limparam \u00e9 aproximadamente a mesma dist\u00e2ncia que o espa\u00e7o entre a nossa gal\u00e1xia Via L\u00e1ctea e a nossa vizinha mais pr\u00f3xima, Andr\u00f3meda.<\/p>\n\n\n\n

At\u00e9 agora, os investigadores n\u00e3o tinham esta evid\u00eancia definitiva do que causou a reioniza\u00e7\u00e3o – antes do Webb, n\u00e3o sabiam exatamente o que era respons\u00e1vel.<\/p>\n\n\n\n

Qual \u00e9 o aspeto destas gal\u00e1xias? “S\u00e3o mais ca\u00f3ticas do que as do Universo pr\u00f3ximo”, explicou Jorryt Matthee, tamb\u00e9m da ETH Zurique e principal autor do segundo artigo da equipa. “O Webb mostra que estavam a formar estrelas ativamente e que devem ter criado muitas supernovas. Tiveram uma juventude bastante aventureira!”<\/p>\n\n\n

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O Telesc\u00f3pio Espacial James Webb da NASA obteve imagens extraordinariamente detalhadas, no infravermelho pr\u00f3ximo, de gal\u00e1xias que existiam quando o Universo tinha apenas 900 milh\u00f5es de anos, incluindo estruturas nunca antes vistas. Essas gal\u00e1xias distantes s\u00e3o “grumosas”, muitas vezes alongadas e est\u00e3o ativamente a formar estrelas.
Cr\u00e9dito: NASA, ESA, CSA, Simon Lilly (ETH Zurique), Daichi Kashino (Universidade de Nagoya), Jorryt Matthee (ETH Zurique), Christina Eilers (MIT), Rob Simcoe (MIT), Rongmon Bordoloi (NCSU), Ruari Mackenzie (ETH Zurique); processamento de imagem – Alyssa Pagan (STSCI), Ruari Macke<\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n\n\n

Durante a investiga\u00e7\u00e3o, Eilers utilizou os dados do Webb para confirmar que o buraco negro do quasar no centro deste campo \u00e9 o mais massivo atualmente conhecido no Universo primitivo, com 10 mil milh\u00f5es de vezes a massa do Sol. “Ainda n\u00e3o conseguimos explicar como \u00e9 que os quasares foram capazes de crescer tanto e t\u00e3o cedo na hist\u00f3ria do Universo”, partilhou. “\u00c9 outro puzzle para resolver!” As imagens requintadas do Webb tamb\u00e9m n\u00e3o revelaram qualquer evid\u00eancia de que a luz do quasar tenha sofrido efeito de lente gravitacional, assegurando que as medi\u00e7\u00f5es de massa s\u00e3o definitivas.<\/p>\n\n\n\n

A equipa ir\u00e1 em breve mergulhar na investiga\u00e7\u00e3o de gal\u00e1xias em cinco campos adicionais, cada um ancorado por um quasar central. Os resultados do primeiro campo do Webb foram t\u00e3o claros que a equipa mal podia esperar para os partilhar. “Esper\u00e1vamos identificar algumas d\u00fazias de gal\u00e1xias que existiram durante a \u00c9poca da Reioniza\u00e7\u00e3o – mas conseguimos facilmente identificar 117”, explicou Kashino. “O Webb excedeu as nossas expetativas”.<\/p>\n\n\n\n

A equipa de investiga\u00e7\u00e3o de Lilly, EIGER (Emission-line Galaxies and Intergalactic Gas in the Epoch of Reionization), demonstrou o poder \u00fanico de combinar imagens convencionais da NIRCam (Near-Infrared Camera) do Webb com dados do modo de espectroscopia de campo largo do mesmo instrumento, que fornece um espectro para cada objeto nas imagens – transformando o Webb naquilo a que a equipa chama uma “espetacular m\u00e1quina espectrosc\u00f3pica de desvios para o vermelho”.<\/p>\n\n\n\n

Os tr\u00eas artigos cient\u00edficos da equipa de investiga\u00e7\u00e3o foram publicados dia 12 de junho na revista The Astrophysical Journal.<\/p>\n\n\n\n

\/\/ NASA (comunicado de imprensa)<\/a>
\/\/ STScI (comunicado de imprensa)<\/a>
\/\/ Artigo cient\u00edfico #1 (The Astrophysical Journal)<\/a>
\/\/ Artigo cient\u00edfico #1 (arXiv.org)<\/a>
\/\/ Artigo cient\u00edfico #2 (The Astrophysical Journal)<\/a>
\/\/ Artigo cient\u00edfico #2 (arXiv.org)<\/a>
\/\/ Artigo cient\u00edfico #3 (The Astrophysical Journal)<\/a>
\/\/ Artigo cient\u00edfico #3 (arXiv.org)<\/a><\/p>\n\n\n\n

Saiba mais:<\/h3>\n\n\n\n

Universo:<\/strong>
A expans\u00e3o acelerada do Universo (Wikipedia)<\/a>
Universo (Wikipedia)<\/a>
Idade do Universo (Wikipedia)<\/a>
\u00c9poca da Reioniza\u00e7\u00e3o (Wikipedia)<\/a>
Estrutura a grande-escala do Universo (Wikipedia)<\/a>
Big Bang (Wikipedia)<\/a>
Cronologia do Big Bang (Wikipedia)<\/a>
Modelo Lambda-CDM (Wikipedia)<\/a><\/p>\n\n\n\n

Quasar:<\/strong>
Wikipedia<\/a><\/p>\n\n\n\n

Buraco negro supermassivo:<\/strong>
Wikipedia<\/a><\/p>\n\n\n\n

Projeto EIGER (Emission-line Galaxies and Intergalactic Gas in the Epoch of Reionization):<\/strong>
P\u00e1gina principal<\/a><\/p>\n\n\n\n

JWST (Telesc\u00f3pio Espacial James Webb):<\/strong>
NASA<\/a>
STScI<\/a>
STScI (website para o p\u00fablico)<\/a>
ESA<\/a>
ESA\/Webb<\/a>
Wikipedia<\/a>
Facebook<\/a>
Twitter<\/a>
Instagram<\/a>
Blog do JWST (NASA)<\/a>
Programas DD-ERS do Webb (STScI)<\/a>
Programas GO do Webb (STScI)<\/a>
NIRISS (NASA)<\/a>
NIRCam (NASA)<\/a>
MIRI (NASA)<\/a>
NIRSpec (NASA)<\/a><\/p>\n\n\n\n

Observat\u00f3rio W. M. Keck:<\/strong>
P\u00e1gina principal<\/a>
Wikipedia<\/a><\/p>\n\n\n\n

VLT:<\/strong>
ESO<\/a>
Wikipedia<\/a><\/p>\n\n\n\n

Telesc\u00f3pio Magellan:<\/strong>
Observat\u00f3rio Las Campanas<\/a>
Wikipedia<\/a><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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