Por que cientistas tentaram medir toda a luz já emitida das estrelas

Astrônomos anunciaram durante a semana que tentaram medir toda a luz das estrelas no universo. Você deve estar se perguntando por quê. Em última análise, eles estão tentando contar a história do Universo.  “Queríamos saber como a história da formação de estrelas se deu”, disse Kari Helgason, cientista do Instituto Max Planck de Astrofísica, na Alemanha, em entrevista ao Gizmodo.

A “luz de fundo extragaláctica” se difunde por todo o universo. Ela também é chamada de EBL (sigla em inglês para “extragalactic background light”) e é composta por fótons emitidos por todas as estrelas das galáxias em comprimentos de onda infravermelha, óptica e ultravioleta. Voltando no tempo, essa luz é a soma de toda a luz emitida pelas estrelas desde o Big Bang até o momento e a distância que você olha — lembre-se, a distância é a mesma do tempo no espaço, então olhar para uma região mais distante significa olhar menos estrelas. 

A EBL pode enfraquecer os raios gama. Então, os cientistas mediram os raios gama vindos de quasares distantes para ver se eles carregavam a assinatura de uma sombra dessa luz das estrelas. Com essa informação, os cientistas podem fazer uma declaração sobre a velocidade de formação de estrelas ao longo do tempo.

Os pesquisadores analisaram raios gama de nove anos a partir de dados coletados pelo Telescópio Espacial de Raios Gama Fermi. Especificamente, eles analisaram 739 blazars, que são buracos negros expelindo jatos de matéria apontados para a Terra, e uma explosão de raios gama. Esses objetos datavam de 200 milhões a 11,6 bilhões de anos. Eles aplicaram uma equação a todos os dados que calculou a luz de fundo total, de acordo com o novo estudo, publicado na Science.

Os resultados foram consistentes com as tentativas anteriores de medir a luz de fundo extragaláctica, mostrando que a formação de estrelas atingiu seu máximo cerca de dez bilhões de anos atrás.

No entanto, a luz de fundo extragaláctica é intrigante por outras razões, escreve Elisa Prandini, física de astropartículas da Universidade de Pádua, na Itália, em um comentário para a Science. A medição fornece um limite para quantas galáxias fracas existiam por volta de 12 bilhões de anos atrás. Acredita-se que essas galáxias tenham causado uma “era de reionização”, um momento importante na história do universo quando, após os primeiros átomos foram formados a partir de prótons combinados com elétrons, a energia das novas galáxias os dividiu de volta. Mas poucas fontes foram usadas para fazer essa medida específica, diz a cientista. Portanto, mais observações de fontes distantes de raios gama poderiam esclarecer as coisas.  

Além disso, a luz de fundo extragaláctica poderia fornecer uma nova maneira de caçar partículas nunca antes vistas, afirma Prandini. O estudo tem suas limitações, diz Helgason — eles presumiram que toda a luz de fundo tenha vindo das estrelas, mas buracos negros poderosos também podem expelir radiação para o espaço. As estimativas atuais sugerem que eles não contribuem muito com o total, mas vale uma análise mais profunda, apenas por precaução.

Fonte: gizmodo.uol.com.br