Como é que as galáxias se formaram no Universo primitivo? Como é que evoluíram? Quando é que as primeiras estrelas se formaram? Estas são algumas das questões importantes na astronomia actual que as observações, com os modernos telescópios a partir da Terra e em órbita, podem ajudar a esclarecer.

A luz emitida pelas galáxias mais distantes viaja por um período de tempo muito longo antes de chegar até nós. Por este motivo, os astrónomos podem olhar para trás no tempo e estudar as galáxias tais como eram quando o Universo era ainda muito jovem. No entanto, isto é tecnicamente muito difícil, pois as galáxias são muito pouco brilhantes. Outro aspecto a ter em conta é que, devido à expansão do Universo, a sua luz foi desviada para comprimentos de onda maiores. Assim, para estudar galáxias muito jovens com algum detalhe, os astrónomos necessitam de usar os maiores telescópios disponíveis e recolher a luz que nos chega delas durante um longo período de tempo. Devem ainda trabalhar na região infravermelha do espectro electromagnético, que não é detectado pelo olho humano.

A área do céu designada por Hubble Deep Field South (HDF-S) foi seleccionada para ser estudada em grande detalhe pelo telescópio espacial Hubble (ESA/NASA) e outros grandes telescópios, nomeadamente o VLT do ESO. Sempre que esta área estava visível do Paranal (Chile) e as condições atmosféricas eram excelentes, os astrónomos do ESO apontavam nessa direcção o telescópio ANTU, um dos 4 telescópios de 8,2 m de diâmetro que constituem o VLT, obtendo imagens com a câmara de infravermelho ISAAC. As imagens eram transmitidas via Internet para a equipa de astrónomos na Europa, que então procediam ao seu tratamento, combinando-as para obter algumas das imagens mais profundas jamais obtidas no infravermelho próximo.

Uma das características mais importantes destas novas observações é que elas foram efectuadas em três bandas do infravermelho (J_s, H, K_s), permitindo obter uma visão tridimensional desta pequena região do Universo. Isto porque, comparando o brilho das galáxias nestas três cores com o seu brilho no óptico medido pelo Hubble, é possível estimar o desvio para o vermelho (redshift) da luz que emitiram e assim determinar há quanto tempo essa luz foi emitida. Para as galáxias mais vermelhas detectadas a resposta é que as vemos como eram quando o Universo tinha somente 2 mil milhões de anos.

Duas conclusões importantes sobre a natureza das galáxias podem já ser retiradas dos resultados obtidos até ao momento. Uma é que algumas das galáxias são claramente muito grandes e apresentam uma estrutura espiral semelhante à que se observa nas galáxias mais próximas. Não é obvio que os modelos teóricos actuais possam facilmente explicar como essas galáxias surgiram tão cedo na vida do Universo. A outra conclusão é que, em contraste com o que se passa com as galáxias à mesma distância, mas descobertas através de imagens no óptico, a maioria destas novas galáxias apresenta pouca actividade de formação de estrelas. Na realidade, parecem ter já formado a maioria das suas estrelas em quantidades suficientes para dar conta de pelo menos metade da massa total "luminosa" existente no Universo naquela altura. Dado o tempo necessário para atingirem o estado no qual as vemos actualmente, elas devem ter-se formado ainda mais cedo na vida do Universo e encontram-se provavelmente entre as galáxias mais "velhas" conhecidas actualmente.

Em vez de se encontrarem distribuídas de forma aleatória pelo espaço, estas galáxias "vermelhas" tendem a agrupar-se. Isto parece vir ao encontro dos resultados dos últimos modelos teóricos, nos quais as galáxias constituídas por matéria normal se formam nas zonas onde a densidade de matéria "escura" é mais elevada. Embora a matéria "escura" seja responsável pela maior parte da massa do Universo, a sua origem continua um mistério.

Estas novas observações podem também ajudar a lançar nova luz sobre este mistério.

Fonte da notícia: http://www.eso.org/outreach/press-rel/pr-2002/pr-23-02.html