Determinada a data de nascimento das primeiras estrelas

2003-05-05

Os quasares SDSS J083643.85+005453.3, SDSS J103027.10+052455.0 e SDSS J104433.04-012502.2 observados pela câmara de infravermelho próximo NICMOS, a bordo do Hubble. Os quasares encontram-se no centro de cada imagem e são dos mais distantes que se conhecem, com desvios para o vermelho de 5,28, 6,28 e 5,78, respectivamente. Crédito: ESA & W. Freudling (STECF/ESO).
Não sabemos exactamente quando e como é que as galáxias
galáxia
Um vasto conjunto de estrelas, nebulosas, gás e poeira interestelar gravitacionalmente ligados. As galáxias classificam-se em três categorias principais: espirais, elípticas e irregulares.
, estrelas
estrela
Uma estrela é um objecto celeste gasoso que gera energia no seu núcleo através de reacções de fusão nuclear. Para que tal possa suceder, é necessário que o objecto possua uma massa superior a 8% da massa do Sol. Existem vários tipos de estrelas, de acordo com as suas temperaturas efectivas, cores, idades e composição química.
e eventualmente planetas
planeta
Um planeta é um objecto que se forma no disco que circunda uma estrela em formação e cuja massa é superior à de Plutão (1/500 da massa da Terra) e inferior a 10 vezes a massa de Júpiter. Ao contrário das estrelas, os planetas não produzem luz, apenas reflectem a luz da estrela que orbitam.
se formaram no Universo primitivo. Quando os astrónomos olham para objectos muito longínquos, eles estão a retroceder no tempo, até às épocas do Universo muito jovem, pois a luz desses objectos precisou de milhares de milhões de anos para chegar à Terra. Esses objectos fornecem informação sobre as condições do Universo primitivo.

Em Outubro de 2002, uma equipa liderada por W. Freudling (ESO
European Southern Observatory (ESO)
O Observatório Europeu do Sul é uma organização europeia de Astronomia para o estudo do céu austral fundada em 1962. Conta actualmente com a participação de 10 países europeus e ainda do Chile. Portugal tornou-se membro do ESO em 1 de Janeiro de 2001, no seguimento de um acordo de cooperação que durou cerca de 10 anos.
) utilizou a câmara de infravermelhos
infravermelho
Região do espectro electromagnético compreendida entre os comprimentos de onda de 0,7 e 350 mícrones. Esta banda permite observar astros, fenómenos, ou processos físicos com temperaturas entre 10 e 5200 graus Kelvin.
NICMOS (acrónimo do inglês Near Infrared Camera and Multi-Object Spectrograph), no telescópio espacial Hubble
Hubble Space Telescope (HST)
O Telescópio Espacial Hubble é um telescópio espacial que foi colocado em órbita da Terra em 1990 pela NASA, em colaboração com a ESA. A sua posição acima da atmosfera terrestre permite-lhe observar os objectos astronómicos com uma qualidade ímpar.
(ESA
European Space Agency (ESA)
A Agência Espacial Europeia foi fundada em 1975 e actualmente conta com 15 países membros, incluindo Portugal.
/NASA
National Aeronautics and Space Administration (NASA)
Entidade norte-americana, fundada em 1958, que gere e executa os programas espaciais dos Estados Unidos da América.
), para observar três dos quasares
quasar
Os quasares são objectos extragalácticos extremamente brilhantes e compactos. Hoje acredita-se que são o centro de galáxias muito energéticas ainda num estado inicial da sua evolução (são, pois, núcleos galácticos activos - NGAs) e a sua energia provém de um buraco negro de massa muito elevada. Os seus desvios para o vermelho indicam que se encontram a distâncias cosmológicas. O seu nome, quasar, vem do inglês quasi-stellar object, ou seja, objecto quase estelar, devido à semelhança da sua imagem em placas fotográficas com a imagem de uma estrela.
mais distantes que se conhecem. Estes quasares possuem desvios para o vermelho
desvio para o vermelho (z)
Designa-se por desvio para o vermelho (em inglês, redshift) o desvio do espectro de um objecto para comprimentos de onda mais longos. O desvio para o vermelho pode dever-se ao movimento do objecto a afastar-se do observador (desvio de Doppler), ou à expansão do Universo (desvio para o vermelho cósmico, ou gravitacional). O desvio para o vermelho cósmico permite estimar a distância a que o objecto se encontra: quanto maior o desvio, mais distante o objecto. O desvio de Doppler permite calcular a velocidade a que o objecto se desloca.
(uma medida da distância a que se encontram) entre 5,78 e 6,28. A luz destes três quasares viajou 12,8 mil milhões de anos antes de chegar ao espectrógrafo do Hubble e deixou os quasares 900 milhões de anos depois do Big Bang.

Os espectros mostram, claramente, sinais de grandes quantidades de ferro. O ferro não é criado pelo Big Bang, mas mais tarde, em estrelas. As estrelas são fábricas nucleares que processam elementos leves, como o hidrogénio e o hélio, em elementos sucessivamente mais pesados, como o azoto, o carbono e o ferro. Por isso, até se poder detectar ferro no Universo, estrelas têm de se formar, queimar o seu combustível e explodir. Este processo leva tempo, entre 500 a 800 milhões de anos. Assim, o ferro detectado nos quasares terá sido fabricado em estrelas que nasceram tão cedo quanto 200 milhões de anos após o Big Bang. Esta terá sido a primeira geração de estrelas que se formou logo depois do Big Bang.

O facto das primeiras estrelas terem aparecido tão cedo, correspondente a um desvio para o vermelho de 20, vem contrariar o que se julgava até agora, mas encontra-se de acordo com os resultados recentes da sonda de microondas
microondas
A região do espectro electromagnético, no domínio do rádio, com comprimento de onda entre aproximadamente 1 mm e 30 cm (equivalente ao intervalo de frequências entre 300 GHz e 1 GHz) é a região das microondas.
Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP) da NASA.

O Hubble encontra-se acima da atmosfera terrestre
atmosfera terrestre
A atmosfera terrestre é composta por um conjunto de camadas gasosas que envolvem a Terra. Estas camadas são designadas por Troposfera (da superfície da Terra até cerca de 10 km de altitude), Estratosfera (10 - 50 km), Mesosfera (50 - 100 km), Termosfera (100 - 400 km) e Exosfera (acima dos 400 km).
, o que lhe permite detectar a região do espectro electromagnético
espectro electromagnético
O espectro electromagnético é a gama completa de comprimentos de onda da radiação electromagnética. Divide-se usualmente nas bandas dos raios gama, raios-X, ultravioleta, visível, infravermelho, submilímetro, milímetro, microondas (comprimentos de onda da ordem do centímetro) e rádio (comprimentos de onda superiores ao metro).
do infravermelho que inclui a assinatura do ferro, a cerca de 1,6-1,7 mícrones
mícron (µm)
O mícron (µm), ou micrómetro, é uma unidade de comprimento que corresponde à milésima parte do milímetro: 1µm = 10-3mm = 10-6 m.
. Este intervalo de comprimentos de onda
comprimento de onda
Designa-se por comprimento de onda a distância entre dois pontos sucessivos de amplitude máxima (ou mínima) de uma onda.
é absorvido pela nossa atmosfera
atmosfera
1- Camada gasosa que envolva um planeta ou uma estrela. No caso das estrelas, entende-se por atmosfera as suas camadas mais exteriores. 2- A atmosfera (atm) é uma unidade de pressão equivalente a 101 325 Pa.
e por isso não é observável com telescópios terrestres.

A detecção de ferro tão cedo na história do Universo mostra que os ingredientes básicos para planetas e vida estavam presentes desde muito cedo, pelo menos em alguns locais - compare-se com a idade da Terra, que é de 4,6 mil milhões de anos.

Os resultados sugerem que as primeiras estrelas formaram-se antes dos buracos negros
buraco negro
Um buraco negro é um objecto cuja gravidade é tão forte que a sua velocidade de escape é superior à velocidade da luz. Em Astronomia, distinguem-se dois tipos de buraco negro: os buracos negros estelares, que resultam da morte de uma estrela de massa elevada, e os buracos negros galácticos, que existem no centro das galáxias activas.
de massa
massa
A massa é uma medida da quantidade de matéria de um dado corpo.
elevada que se encontram no centro dos quasares. Outras observações já tinham revelado que os primeiros quasares são ligeiramente anteriores a 900 milhões de anos após o Big Bang, o que significa que as primeiras estrelas precederam-nos por algumas centenas de milhões de anos. A criação dos buracos negros de massa elevada continua um mistério, embora a data de nascimento das primeiras estrelas possa ser uma pista valiosa.

Este é o primeiro grande resultado científico obtido com o instrumento NICMOS, que foi revitalizado durante a missão de serviço Hubble Servicing Mission 3B. Esta foi a última missão bem sucedida antes da perda do vaivém Columbia a 1 de Fevereiro de 2003. Os autores dedicaram o artigo publicado na revista Astrophysical Journal Letters em 20 de Abril, 2003, à memória da tripulação do Space Shuttle Columbia.

Fonte da notícia: http://sci.esa.int/hubble/news/newsrelease.cfm?oid=32172