Descoberta de uma população de galáxias escondidas

Astrônomos acreditam ter encontrado um grande número de galáxias escondidas que ninguém viu antes. 

Eles usaram 141 imagens tiradas pelo satélite Herschel, especializado em luz infravermelha. Ao sobrepô-los, eles criaram a imagem infravermelha mais profunda já obtida. Este método revelou quase 2.000 galáxias muito distantes. Alguns deles eram provavelmente completamente desconhecidos até então.

Quando uma imagem está borrada ou muito cheia, algumas galáxias ficam invisíveis porque estão muito próximas umas das outras ou são muito fracas para serem distinguidas. Então os cientistas usaram ferramentas matemáticas para analisar as pequenas variações de luz na imagem. Isso permitiu que eles estimassem quantas galáxias estão presentes nessas áreas difusas, sem vê-las diretamente.

Esses resultados sugerem que uma população inteira de galáxias está "escondida" porque escapa dos telescópios convencionais. Essas galáxias podem nos ajudar a entender melhor a formação do Universo.

O satélite Herschel, que operou de 2009 a 2013, observou luz infravermelha emitida por objetos frios ou distantes. Seu principal instrumento, o SPIRE, observou a mesma área do céu regularmente durante quatro anos. Essas observações, armazenadas em arquivos, continuam sendo usadas para novas descobertas, mais de dez anos após o fim da missão.

Pesquisadores apontam que cerca de metade da luz produzida pelas estrelas é absorvida pela poeira espacial e depois reemitida em infravermelho. Sem esse tipo de observação, essa parte da energia do Universo nos escapa. As galáxias "escondidas" vistas aqui podem explicar parte dessa "lacuna" nos modelos atuais.

Uma nova missão espacial chamada PRIMA está atualmente em estudo para ir mais longe. Este projeto, liderado por uma equipe internacional, propõe um telescópio de 1,8 metros dedicado ao infravermelho distante. É uma das duas finalistas para se tornar a próxima grande missão da NASA, com um orçamento de um bilhão de dólares.

Imagem composta do campo profundo do SPIRE, combinando três comprimentos de onda infravermelhos. Manchas representam galáxias individuais ou grupos de galáxias. Crédito: Chris Pearson et al.

Os resultados deste estudo foram publicados no Monthly Notices of the Royal Astronomical Society . Eles mostram a importância de continuar a explorar os arquivos do satélite Herschel, mas também a necessidade de instrumentos mais potentes para confirmar essas observações.

Por que o infravermelho é crucial para estudar o Universo?

Muitas estrelas nascem em nuvens de poeira. Essa poeira bloqueia a passagem da luz visível. Mas a luz infravermelha passa através dessas nuvens.

Isso permite que telescópios infravermelhos vejam o que outros não conseguem: estrelas em formação, galáxias distantes ou ocultas e objetos muito frios. Estima-se que 50% da energia das estrelas no Universo seja emitida na forma de luz infravermelha.

O infravermelho é, portanto, essencial para obter uma visão completa do Universo. Ela vem em complemento às observações feitas com luz visível e ondas de rádio.

Missões futuras como a PRIMA nos permitirão observar essas áreas ocultas do Universo com ainda mais precisão.

Como os astrônomos estudam galáxias invisíveis?

Algumas galáxias são muito fracas ou muito distantes para serem vistas individualmente. Outros se perdem em imagens muito borradas ou confusas. Para identificá-los, os cientistas usam técnicas estatísticas.

Eles medem pequenas variações de brilho em uma imagem profunda. Isso torna possível estimar o número de galáxias presentes, mesmo que não possamos vê-las uma por uma. Este método é chamado de análise P(D).

Ele transforma o que parece ser "ruído" ou pontos borrados em informações científicas. Aqui, foi possível detectar uma possível população de galáxias escondidas.

Mas para estudá-los com mais detalhes, serão necessários telescópios mais sensíveis, capazes de distingui-los individualmente e observá-los em outros comprimentos de onda.

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