Astrônomos descobrem galáxia que não devia existir, segundo as leis da física

A idade da galáxia, que surgiu 'apenas' 400 milhões de anos após o Big Bang, intriga comunidade científica

por Encontro Digital 07/01/2016 09:04

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Agência Fapesp/Reprodução
A galáxia Tainá (em vermelho) contraria a teoria atual da evolução do Universo, por ter surgido 'apenas' 400 milhões de anos após o big Bang (foto: Agência Fapesp/Reprodução)
Era uma vez uma galáxia muito, muito distante, que existia quando o Universo era muito, muito jovem, apenas 400 milhões de anos após o Big Bang. Era uma galáxia muito antiga, a mais distante jamais observada. Seus raios de luz viajaram pelo espaço por mais de 13 bilhões de anos – 96% da idade do Universo ou três vezes a idade do Sistema Solar – até serem coletados pelos observatórios espaciais Hubble e Spitzer.

Essa galáxia tão distante foi apelidada de Tainá, que significa "recém-nascida" no idioma aimará, falado por povos andinos. A análise de sua luz revelou uma galáxia muito jovem e maciça, compacta e repleta de estrelas gigantes azuladas, uma galáxia que não deveria existir. Pelo menos de acordo com o modelo atual da evolução do Universo.

"Quem está incorreta é a teoria, que parece precisar de ajustes", diz o cosmologista espanhol Alberto Molino Benito, pós-doutorando no Instituto de Astronomia, Geofísica e Ciências Atmosféricas da Universidade de São Paulo. Ele colaborou com o trabalho publicado no periódico científico The Astrophysical Journal, que trouxe a descoberta de Tainá.

Apesar do poder tecnológico combinado do Hubble e do Spitzer, a galáxia é tão distante e tão tênue que se torna invisível mesmo para aqueles poderosos observatórios. "Para detectar Tainá, nosso grupo teve que recorrer a técnicas sofisticadas, como a lente gravitacional, um fenômeno previsto por Albert Einstein na sua Teoria Geral da Relatividade", explica Molino.

Segundo Einstein, a força gravitacional exercida por um corpo de grande massa, como um aglomerado de galáxias, distorce o espaço ao seu redor. Essa distorção acaba funcionando como uma monstruosa lente virtual (ou gravitacional), que deflete e amplifica a luz de objetos muito mais distantes posicionados atrás do aglomerado que se observa.

"Nós vasculhamos o espaço à procura de aglomerados de galáxias maciços que possam agir como lentes gravitacionais para conseguir observar objetos que não deveríamos enxergar de tão tênues", conta o cosmologista. No caso, os astrônomos usaram o aglomerado gigante de galáxias MACS J0416.1-2403, que fica a 4 bilhões de anos-luz da Terra. O aglomerado tem a massa de um milhão de bilhão de sóis. Essa massa descomunal funcionou como o zoom de uma câmera, tornando 20 vezes mais brilhante a luz de Tainá, posicionada exatamente atrás do aglomerado.

Eles calcularam que Tainá ficava a 13,3 bilhões de anos-luz de distância da Terra. Sua luz viajou durante este tempo todo para chegar até nós. Vale dizer que observamos Tainá como ela era há 13,3 bilhões de anos, quando o Universo contava apenas 400 milhões de anos.

Existência intrigante

"400 milhões de anos é muito pouco tempo para a existência de uma galáxia tão bem formada", diz Molino. "Os modelos mais recentes da evolução do Universo apontam para o surgimento das primeiras galáxias quando ele era bem mais velho". Por "mais velho", Molino entende um Universo "adolescente" de 1 bilhão de anos – não um "recém-nascido" de 400 milhões.

Para o cientista, só existe uma explicação para a existência de Tainá – a mais antiga das outras 22 galáxias muito tênues detectadas pelo estudo. "Elas só poderiam se formar tão rapidamente após o Big Bang se a quantidade de matéria escura no Universo fosse maior do que acreditamos", pondera o cosmologista.

Matéria escura é um tipo de matéria que compõe 80% da massa do Universo. Vale dizer, há cinco vezes mais matéria escura do que a massa de todos os 100 bilhões de galáxias do Universo observável. O problema é que esta matéria, como o nome indica, é escura, ou seja, invisível, ou melhor, desconhecida. Não sabemos do que é feita. Trata-se de uma das questões mais cruciais da cosmologia atual.

"A única explicação para Tainá existir e ser como era quando o Universo tinha 400 milhões de anos é graças à matéria escura, que deve ter acelerado o movimento de aglomeração de estrelas para a formação das primeiras galáxias", explica Molino. "Se existe mais matéria escura, as galáxias podem se formar mais rápido", completa.

9com Agência Fapesp)

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