Conheça a galáxia invisível que se formou logo após o Big Bang

Pesquisadores encontraram evidência de uma galáxia tão distante que sua luz quase não chega até nós. Em todos os comprimentos de onda ela é praticamente invisível mas com a ajuda da relatividade geral foi possível encontrá-la.

galáxia invisível
Uma galáxia que antes era invisível para os telescópios atuais foi possível ser observada com técnicas de lentes gravitacionais.

A forma mais comum de encontrar galáxias é através da luz em diferentes comprimentos de onda. Quanta mais distante um objeto está, mais para o infravermelho nós observaremos a luz que chega até nós.

O James Webb Space Telescope é equipado para observar no infravermelho, comprimento de onda no qual observamos as primeiras galáxias do Universo.

Porém quanto mais longe está um objeto, mais difícil é da luz chegar até nós e mais sensível precisa ser o telescópio para observar. Em outras palavras, esse objeto se torna invisível para nossos olhos e nossa tecnologia atual.

Uma publicação no The Astrophysical Journal apresentou uma galáxia que foi formada 2 bilhões de anos após o Big Bang e sua luz é praticamente invisível para nós. Porém, utilizando algumas técnicas, como lentes gravitacionais, foi possível encontrar essa galáxia escondida.

Por que é interessante encontrar galáxias que se formaram no início do Universo?

Para entender como chegamos aqui e como as galáxias se formaram é necessário entender o que aconteceu logo no início do Universo. As primeiras galáxias começaram a se formar quando o Universo se esfriou o suficiente para começar a colapsar material que formaram as primeiras estrelas.

As primeiras galáxias podem nos dizer como a matéria visível e a matéria escura estão associadas, além de nos dar respostas de como os buracos negros supermassivos chegaram ao centro dessas galáxias.

Boa parte das perguntas de onde viemos e para onde vamos podem começar a serem respondidas quando se olha e entende como os primeiros objetos do Universo se formaram. Porém, encontrar esses objetos não é uma tarefa simples.

Como encontrar galáxias?

As galáxias emitem luz em diversos comprimentos de ondas. Galáxias que emitem comprimentos menores são mais jovens com uma população de estrelas jovem. Já galáxias mais velhas emitem em comprimentos maiores.

Utilizando telescópios que observam com diferentes comprimentos de ondas, é possível encontrar esses objetos através de sua luz.

Com a expansão do Universo, esses comprimentos de ondas são esticados para comprimentos cada ver mais avermelhados até chegar ao infravermelho.

Quanto mais jogados para o vermelho, mais distante esse objeto está de nós. Só que devido à distância e obstáculos como a poeira interestelar que espalha essa luz, fica mais dificil de conseguir observar. Uma forma de encontrar é utilizar outras técnicas como lentes gravitacionais.

Lentes Gravitacionais

A relatividade geral mostra que todo objeto com massa distorce o espaço-tempo. Essa distorção pode alterar a trajetória da luz formando uma espécie de lente de aumento.

Quando uma galáxia distante emite luz, se houver outra galáxia ou um aglomerado de galáxias mais a frente, essa luz pode ser distorcida e formar imagens.

A imagem da galáxia mais distante pode ser aumentada e dessa forma conseguimos visualizar melhor. O aglomerado de galáxias ou a galáxia no meio funciona como uma espécie de lupa.

Foi dessa forma que encontraram essa galáxia que antes parecia invisível mas com a ajuda das lentes gravitacionais ela se tornou visível.

Galáxia formada quando o Universo tinha 2 bilhões de anos

Utilizando lentes gravitacionais foi possível observar essa galáxias que antes era invisível para nossos telescópios. A galáxia em questão é uma galáxia que foi formada logo no início do Universo, quando ele tinha apenas seus 2 bilhões de anos, praticamente 1/7 da idade de hoje.

Galáxia encontrada quando Universo tinha apenas 2 bilhões de anos
A lente gravitacional da imagem de uma galáxia. A imagem foi feita pelo interferômetro ALMA. Crédito: Giulietti et al.

Estudando imagens dessa galáxia observaram que ela está formando estrelas em uma taxa alta, quase 1000 vezes mais alta do que a taxa que a Via Láctea forma. Ela é bastante compacta e foi observada quando ainda era uma galáxia extremamente jovem.