Feito inédito, galáxias em fase inicial de formação são localizadas

Jornal do Brasil

O Observatório Europeu do Sul (ESO) divulgou nesta quarta-feira, 11 de julho, que foram encontradas pela primeira vez galáxias escuras - uma fase inicial da formação de galáxias prevista teoricamente mas que até agora nunca tinha sido observada. Estes objetos são essencialmente galáxias ricas em gás, mas sem estrelas. Utilizando o Very Large Telescope, uma equipe internacional detectou estes objetos evasivos observando-os brilhando ao serem iluminados por um quasar.

As galáxias escuras são galáxias pequenas ricas em gás do Universo primordial, muito pouco eficazes em formar estrelas. São previstas pelas teorias de formação de galáxias e pensa-se que são os blocos constituintes das atuais galáxias brilhantes ricas em estrelas. Os astrônomos pensam que estes objetos devem ter alimentado as galáxias maiores com o gás que posteriormente deu origem às estrelas que existem atualmente.

Uma vez que são essencialmente desprovidas de estrelas, estas galáxias escuras não emitem muita radiação, o que as torna muito difíceis de detectar. Durante anos, os astrônomos tentaram desenvolver novas técnicas para confirmar a existência destas galáxias. Pequenos decréscimos em absorção nos espectros de fontes luminosas de fundo apontavam para a sua existência. No entanto, este novo estudo marca a primeira vez que estes objetos foram vistos diretamente.

Imagem mostra a região do céu em torno do quasar HE 0109-3518, marcado com um círculo vermelho.  As imagens de 12 galáxias escuras estão marcadas com círculos azuis

"A nossa abordagem do problema de detectar uma galáxia escura foi simplesmente iluminá-la com uma luz brilhante", explica Simon Lilly (ETH Zurich, Suíça), co-autor do artigo científico que descreve o resultado. "Procuramos o brilho fluorescente do gás em galáxias escuras quando estas são iluminadas pela radiação ultravioleta de um quasar próximo muito brilhante. A radiação do quasar ilumina as galáxias escuras num processo semelhante ao das lâmpadas ultravioletas que iluminam as roupas brancas numa discoteca."

A equipe utilizou o instrumento FORS2 para mapear a região do céu em torno do quasar brilhante HE 0109-3518, à procura da radiação ultravioleta que é emitida pelo hidrogênio gasoso quando sujeito a radiação intensa. Devido à expansão do Universo, esta radiação é, na realidade, observada com uma tonalidade de violeta quando chega ao VLT.

"Depois de vários anos de tentativas para detectar a emissão fluorescente das galáxias escuras, os nossos resultados demonstram o potencial deste método para descobrir e estudar estes fascinantes objetos previamente invisíveis," diz Sebastiano Cantalupo (Universidade da Califórnia, Santa Cruz), autor principal do estudo.

A equipe detectou quase 100 objetos gasosos que se situam num raio de alguns milhões de anos-luz do quasar. Depois de uma análise detalhada com o intuito de excluir objetos nos quais a emissão possa ser oriunda de formação estelar interna nas galáxias, em vez da radiação do quasar, o número de objetos diminuiu para 12. São as identificações mais convincentes até hoje de galáxias escuras no Universo primordial.

Os astrônomos conseguiram determinar também algumas das propriedades das galáxias escuras. Estimam que a massa do gás nestes objetos seja de cerca de um bilhão de vezes a do Sol, típica de galáxias de pequena massa ricas em gás, existentes no Universo primordial. A equipe conseguiu também estimar que a eficiência da formação estelar é suprimida de um fator maior que 100 relativamente a galáxias típicas com formação estelar encontradas em fases semelhantes na história cósmica.

"As nossas observações com o VLT mostram evidências da existência de nuvens escuras compactas e isoladas. Com este estudo demos um importante passo em frente no sentido de revelar e compreender as fases iniciais da formação de galáxias e de como as galáxias adquirem o seu gás", conclui Sebastiano Cantalupo.

O espectrógrafo de campo integral MUSE, que chegará ao VLT em 2013, será uma ferramenta extremamente poderosa no estudo destes objetos.