Galáxia minúscula fornece um vislumbre para o passado

Ao espreitarem por detrás do brilho de uma estrela brilhante em primeiro plano, os astrónomos descobriram o exemplo mais extraordinário até agora de uma galáxia vizinha com características que se assemelham mais a galáxias no Universo distante e primitivo.

O Telescópio Espacial Hubble da NASA obteve uma imagem detalhada da pequena galáxia HIPASS J1131-31, apelidada de "Galáxia Peekaboo", apesar da sua proximidade com uma estrela brilhante em primeiro plano. Crédito: NASA, ESA e Igor Karachentsev (SAO RAS); processamento da Imagem - Alyssa Pagan (STScI)

Com apenas 1200 anos-luz de diâmetro, a pequena galáxia HIPASS J1131–31 foi apelidada de "Peekaboo" devido ao seu aparecimento nos últimos 50-100 por detrás da estrela que se movia rapidamente e que obscurecia a sua detecção. A descoberta é um esforço combinado de telescópios no solo e no espaço, incluindo a confirmação pelo Telescópio Espacial Hubble da NASA. Juntos, a investigação mostra evidências tentadoras de que a Galáxia Peekaboo é o exemplo mais próximo dos processos de formação galáctica que geralmente tiveram lugar pouco depois do Big Bang, há 13,8 mil milhões de anos. 

"Descobrir a Galáxia Peekaboo é como descobrir uma janela direta para o passado, permitindo-nos estudar o seu ambiente extremo e as suas estrelas a um nível de detalhe inacessível no Universo distante e primitivo", disse o astrónomo Gagandeep Anand do STScI (Space Telescope Science Institute) em Baltimore, no estado norte-americano de Maryland, coautor do novo estudo sobre as propriedades intrigantes de Peekaboo. 

Os astrónomos descrevem galáxias como Peekaboo como "extremamente pobres em metais" (em inglês "extremely metal-poor", ou XMP). Na astronomia, "metais" são todos os elementos mais pesados do que o hidrogénio e o hélio. O Universo primitivo era quase inteiramente constituído por hidrogénio e hélio primordiais, elementos forjados no Big Bang. 

Os elementos mais pesados foram produzidos pelas estrelas ao longo da história cósmica, dando origem ao Universo geralmente rico em metais em que os humanos se encontram hoje em dia. A vida tal como a conhecemos é feita de "blocos de construção" mais pesados como o carbono, oxigénio, ferro e cálcio. Enquanto as primeiras galáxias do Universo eram extremamente pobres em metais por defeito, galáxias igualmente pobres em metais também têm sido encontradas no Universo local. 

Peekaboo chamou a atenção dos astrónomos porque não só é uma galáxia XMP sem uma população estelar substancialmente mais velha como, a apenas 20 milhões de anos-luz da Terra, está localizada a pelo menos metade da distância das jovens galáxias XMP anteriormente conhecidas. 

Peekaboo foi detetada pela primeira vez como uma região de hidrogénio frio há mais de 20 anos com o radiotelescópio Murriyang do Observatório Parkes, na Austrália, durante o levantamento HIPASS (HI Parkes All Sky Survey), pela professora Bärbel Koribalski, astrónoma da agência científica nacional CSIRO (Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation) da Austrália e coautora do último estudo de investigação sobre a metalicidade de Peekaboo. 

Observações no ultravioleta distante, pela missão espacial GALEX (Galaxy Evolution Explorer) da NASA, mostraram que se tratava de uma galáxia anã azul e compacta. 

"Ao início não nos apercebemos de quão especial era esta pequena galáxia", disse Koribalski acerca de Peekaboo. "Agora, com dados combinados do Telescópio Espacial Hubble, do SALT (Southern African Large Telescope) e outros, sabemos que a Galáxia Peekaboo é uma das galáxias mais pobres em metais alguma vez detectadas". 

O Telescópio Espacial Hubble da NASA foi capaz de resolver cerca de 60 estrelas na minúscula galáxia e quase todas elas parecem ter alguns milhares de milhões de anos ou menos. As medições da metalicidade de Peekaboo, pelo SALT, completaram a imagem. Juntas, estas descobertas sublinham a grande diferença entre Peekaboo e outras galáxias no Universo local, que têm tipicamente estrelas antigas com muitos milhares de milhões de anos. 

As estrelas de Peekaboo indicam que é uma das galáxias mais jovens e menos enriquecidas quimicamente jamais detectadas no Universo local. Isto é muito invulgar, uma vez que o Universo local teve cerca de 13 mil milhões de anos de história cósmica para se desenvolver. 

No entanto, este retrato ainda é superficial, diz Anand, uma vez que as observações Hubble foram feitas como parte de um levantamento por via de "instantâneos", chamado "Every Known Nearby Galaxy Survey" - um esforço para obter dados Hubble do maior número possível de galáxias vizinhas. A equipa de investigação planeia utilizar o Hubble o Telescópio Espacial James Webb para continuar a estudar Peekaboo, para aprender mais sobre as suas populações estelares e sobre a sua composição metálica. 

"Devido à proximidade de Peekaboo, podemos realizar observações detalhadas, abrindo possibilidades de ver um ambiente que se assemelha ao Universo primitivo com um detalhe sem precedentes", disse Anand. 

Os resultados foram aceitos para publicação na revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Fonte: Space Telescope Science Institute