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15 maio 2006

Com a ajuda de um quasar que se encontra a 12.3 mil milhões de anos-luz de distância, uma equipa de astrónomos conseguir detectar a presença de hidrogénio molecular numa galáxia de outro forma invisível.

"Detectar hidrogénio molecular numa época em que o Universo era jovem e perceber as características e propriedades desse hidrogénio é importante para compreendermos a taxa de formação estelar nessa era da história do Universo", afirmou Cédric Ledoux, do ESO e investigador principal da equipa.

Embora o hidrogénio molecular seja a molécula mais abundante do Universo, é difícil de detectar de uma forma directa. Actualmente, a única forma de o detectar no Universo mais longínquo é procurar a sua assinatura característica no espectro de um quasar ou após uma explosão de raios-gama. Isto só é possível com a ajuda de grandes telescópios com alta capacidade de resolução, pois só assim os investigadores conseguem obter a precisão necessária nas observações.

A equipa de astrónomos composta por Cédric Ledoux, Patrick Petitjean (IAP, Paris, França) e Raghunathan Srianand (IUCAA, Pune, Índia) está a promover a pesquisa de hidrogénio molecular para desvios para o vermelho (redshifts) elevados, com a ajuda do UVES (Ultraviolet and Visual Echelle Spectrograph), que se encontra instalado num dos telescópios do VLT (Paranal, Chile). Já foram observados 75 sistemas e em 14 destes sistemas foi detectada a presença de hidrogénio molecular. O mais distante sistema observado tem um desvio para o vermelho de 4.224.

Usando o quasar PSS J 1443+2724, que se encontra a 12.3 mil milhões de anos-luz de distância, como um "farol", a equipa de investigadores detectou uma série de pistas que tornaram possível a detecção de uma galáxia, antes invisível, e cujo desvio para o vermelho é de 4.224! Em particular, conseguiram detectar a presença de hidrogénio molecular, o que torna esta galáxia o objecto mais distante, até agora encontrado, onde se detectou a presença da molécula.

Esta descoberta também implica que o gás desta galáxia terá de ter uma temperatura bastante reduzida, entre os 90 e os 180º Celsius. Os espectros obtidos pelo UVES apresentam linhas de absorção de "metais", ou seja, elementos mais pesados do que o azoto: "A quantidade de azoto detectada é elevada, e é equivalente à produzida, ao longo de 200 a 500 milhões de anos, por 4 a 8 estrelas com uma massa semelhante à do Sol.", afirmou Patrick Petitjean. Isto quer dizer que um possível período de formação estelar terá acontecido na galáxia 200 a 500 milhões de anos antes do momento "actual" que observamos com a ajuda do UVES - esta época de formação estelar aconteceu quando o Universo tinha apenas 1 milhar de milhão de anos.

Um estudo semelhante, também recorrendo à ajuda do UVES, teve como alvo os quasares Q 0405-443 e Q0347-383. Os dados obtidos foram usados para comparar a proporção entre a massa de um protão e a massa de um electrão, no hidrogénio molecular. O objectivo deste estudo é perceber se esta proporção sempre foi a mesma durante a história do Universo.

Para preparar este estudo é necessário primeiro fazer medições muito precisas em laboratório das riscas espectrais das moléculas de hidrogénio. O passo seguinte consiste em comparar os resultados obtidos em laboratório com os resultados obtidos a partir das observações dos espectros dos quasares. A comparação mostrou que a proporção das duas massas pode ter mudado, ficando cerca de 0,002% mais pequena durante os últimos 12 mil milhões de anos. Embora este valor possa parecer, à primeira vista, insignificante ele pode ter consequências importantes na nossa compreensão da física do Universo. No entanto, os cientistas responsáveis por este estudo afirmam que estes resultados são, por enquanto, apenas uma indicação e não uma prova concreta, sendo necessária uma confirmação deste resultado em futuros estudos e observações.

Para mais informações
http://www.eso.org/outreach/press-rel/pr-2006/pr-16-06.html

1. Espectro do quasar PSS J 1443+2724 (©UVES/VLT - ESO) 2. O Observatório VLT no alto do monte Paranal no Chile. (©VLT - ESO)