Os astrónomos revelaram um mapa tridimensional detalhado sem precedentes do Universo primitivo, revelando uma vasta rede de luz fraca e gás entre galáxias que permaneceu em grande parte invisível em pesquisas anteriores. Esta descoberta, conseguida usando dados do Hobby-Eberly Telescope Dark Energy Experiment (HETDEX), oferece uma nova perspectiva sobre o período de formação do Universo, conhecido como “meio-dia cósmico”, quando a formação estelar atingiu o pico há cerca de 9 a 11 mil milhões de anos.
Mapeando o “Mar de Luz”
O mapa não mostra apenas galáxias – as “cidades” brilhantes do cosmos – mas também o brilho difuso do gás hidrogénio e de galáxias mais pequenas e mais escuras que se encontram nos espaços entre elas. Isto é significativo porque pesquisas anteriores se concentraram principalmente na catalogação de galáxias brilhantes e individuais, faltando um componente crítico da estrutura do universo primitivo. Como explicou a autora principal, Maja Lujan Niemeyer, “Há todo um mar de luz nas áreas aparentemente vazias intermediárias.”
Este “mar de luz” é criado pela radiação Lyman-alfa, emitida quando átomos de hidrogénio são energizados por estrelas jovens e quentes. É uma assinatura característica de intensa formação estelar, tornando-se um indicador chave da atividade galáctica durante esta época crucial. O coautor do estudo, Robin Ciardullo, observa que esta técnica permitiu localizar galáxias tênues e nuvens de gás até então desconhecidas.
Mapeamento de intensidade de linha: uma nova abordagem para cartografia cósmica
Os pesquisadores usaram uma técnica chamada Line Intensity Mapping (LIM) para criar o mapa. Ao contrário dos métodos tradicionais que identificam as galáxias uma por uma, o LIM mede a luz combinada do comprimento de onda Lyman-alfa do hidrogénio em vastas regiões do céu. Isto permite-lhes traçar não apenas galáxias brilhantes, mas também o gás difuso que as rodeia e liga, resultando num “mapa de calor” da iluminação cósmica.
O mapa foi construído a partir de um enorme conjunto de dados de mais de 600 milhões de espectros recolhidos pelo HETDEX, originalmente concebido para medir a expansão do Universo e investigar a energia escura. Ao reaproveitar este arquivo e utilizar supercomputadores com programação personalizada, a equipe reconstruiu uma visão 3D da distribuição de hidrogênio em um enorme volume cósmico. A gravidade faz com que a matéria se aglomere, por isso a equipa utilizou as posições de galáxias conhecidas para interpretar o brilho de fundo mais fraco, revelando estruturas anteriormente indetectáveis.
Implicações para a compreensão da formação de galáxias
Ao mapear o hidrogénio durante a era de formação estelar mais activa do Universo, os astrónomos têm agora uma imagem mais clara de como as galáxias reuniram gás, formaram estrelas e reuniram-se nas estruturas de grande escala que observamos hoje. A investigação sugere que futuras pesquisas cósmicas poderão depender cada vez mais do mapeamento de intensidade para revelar não apenas os objetos mais brilhantes do Universo, mas também a estrutura brilhante completa que os une.
Este estudo marca um primeiro passo emocionante no uso do mapeamento de intensidade para compreender a formação e evolução de galáxias, de acordo com o coautor Caryl Gronwall. A combinação de telescópios avançados como o Telescópio Hobby-Eberly com novos instrumentos complementares está a abrir caminho para uma era de ouro do mapeamento cósmico, prometendo conhecimentos mais profundos sobre as origens e a evolução do Universo.
