08
jun
12

Telescópio Spitzer Captura luz dos primeiros objetos do Universo

Quanto mais potentes nossos telescópios mais descobrimos sobre os primórdios de nosso Universo. O telescópio Spitzer está traçando o caminho para as descobertas que o James Webb nos trará em alguns anos. No artigo abaixo, escrito por Nancy Atkinson para a Universe Today, um pouco do que o Spitzer vem fazendo na detecção dos primeiros muito antigos em nosso universo. O artigo original pode ser acessado aqui.

Estes dois painéis mostram a mesma fatia do céu na constelação de Boötes , batizada de “Faixa de Groth Estendida.” A área coberta é de aproximadamente 1 em 0,12 graus. Crédito da imagem: NASA / JPL-Caltech / GSFC

O Telescópio Espacial Spitzer olhou para trás no tempo para ver o que os cientistas chamaram de “brilho fraco irregular” emitidos pelos primeiros objetos do Universo, e esses objetos antigos, produziram os primeiros fogos de artifício cósmicos antigos. Embora sejam objetoso muito fraco e distantes para descobrir o que realmente são individualmente – podem ser estrelas de grande massa ou vorazes buracos negros –  O Spitzer captou o que parece ser o padrão coletivo de sua luz infravermelha, revelando que estes primeiros objetos eram numerosos e queimavam combustível cósmico furiosamente.
“Esses objetos teriam sido tremendamente brilhante”, disse Alexander “Sasha”Kashlinsky do Goddard Space Flight Center, principal autor de um novo trabalho que aparecerá em The Astrophysical Journal. “Ainda não podemos descartar diretamente fontes misteriosas para esta luz que poderia vir de nosso universo próximo, mas agora está se tornando cada vez mais provável que estejamos vislumbrando uma época antiga. O Spitzer está estabelecendo um roteiro para o próximo Telescópio da NASA, o  James Webb, que vai nos dizer exatamente onde esses primeiros objetos estavam “
Esta não é a primeira vez que os astrônomos usaram  a Spitzer para buscar as primeiras estrelas e buracos negros, e em 2005 eles viram pistas deste padrão remoto de luz, conhecido como o fundo cósmico de infravermelho, e novamente com mais precisão em 2007 . Agora, o Spitzer está na fase de extensão da sua missão, durante o qual se realiza estudos mais em profundidade sobre faixas específicas do céu. Kashlinsky e seus colegas usaram o Spitzer para olhar para duas manchas do céu por mais de 400 horas cada.
A equipe, então, cuidadosamente subtraiu todas as estrelas e galáxias conhecidas das imagens. Ao invés de ficarem com uma mancha, negra e vazia do céu, eles encontraram padrões fracos de luz com várias características reveladoras do fundo cósmico de infravermelho. Os nódulos observados no padrão são consistentes com a maneira como se acredita que objetos muito distantes são agrupados.

“Kashlinsky compara as observações a procura dos fogos de artifício de quarto de julho em Nova York a partir de Los Angeles. Primeiro, você teria que remover todas as luzes do primeiro plano entre as duas cidades, bem como as luzes acesas de Nova York em si. Você finalmente ficaria com um mapa distorcido de como os fogos de artifício são distribuídos, mas ainda estariam  muito distantes para distingui-los individualmente.
“Podemos reunir pistas a partir da luz dos primeiros fogos de artifício do Universo”, disse Kashlinsky. “Isso está nos ensinando que as fontes, ou as” faíscas ” estão queimando intensamente seu combustível nuclear.”
O universo se formou cerca de 13,7 bilhões de anos na explosão do Big  Bang. Com o tempo, ele esfriou e, por cerca de 500 milhões de anos depois, as primeiras estrelas, galáxias e buracos negros começaram a tomar forma. Os astronomos dizem que essa “primeira luz” poderia ter viajado milhares de milhões de anos para chegar ao Telescópio Espacial Spitzer. A luz teria se originado em comprimentos de onda visíveis ou mesmo em ultravioleta e, em seguida, por causa da expansão do Universo, estendeu-se para os  comprimentos de onda infravermelhos mais longos observados pelo Spitzer.

O novo estudo melhora observações anteriores por medição deste fundo cósmico de infravermelhos em escalas equivalentes a duas luas cheias – significativamente maior do que o que foi detectado antes. Imagine tentar encontrar um padrão no ruído de uma televisão antiga, olhando para definir apenas um pequeno pedaço da tela. Seria difícil saber ao certo se um padrão suspeito era real. Ao observar uma maior porção da tela, você seria capaz de resolver ambos os padrões de pequena e grande escala, confirmando sua suspeita inicial.
Da mesma forma, os astrônomos usam Spitzer para aumentar a quantidade de céu examinado para obter provas mais definitivas do fundo cósmico de infravermelho. Os pesquisadores planejam explorar mais faixas do céu no futuro para reunir mais pistas escondidas na luz dessa era antiga.
“Esta é uma das razões pelas quais estão construindo o James Webb Space Telescope”, disse Glenn Wahlgren, cientista do programa Spitzer na sede da NASA em Washington. “Spitzer está nos dando pistas tentadoras, mas James Webb nos dirá o que realmente está na era onde as primeiras estrelas iniciaram sua ignição.”

O paper pode ser acessado aqui.


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