Galáxia GN-z11: Limite do Universo

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A galáxia mais distante do universo
As assinaturas químicas dão a distância à galáxia mais distante, o que os especialistas dizem que define
a fronteira do universo observável.
Crédito da imagem: Vincentiu Solomon Unsplash
Uma equipe de astrônomos usou o telescópio Keck I para medir a distância a uma galáxia antiga. Eles
deduziram a galáxia alvo GN-z11 não é apenas a galáxia mais antiga, mas também a mais distante e
define o limite do próprio universo observável. A equipe espera que este estudo possa lançar luz sobre
um período da história cosmológica quando o universo tinha apenas algumas centenas de milhões de
anos.
Todos nós nos perguntamos as grandes perguntas às vezes: “Quão grande é o universo?” ou “Como e
quando as galáxias se formaram?” Os astrônomos levam essas questões muito a sério e usam
ferramentas fantásticas que ultrapassam os limites da tecnologia para tentar respondê-las. O professor
Nobunari Kashikawa, do Departamento de Astronomia da Universidade de Tóquio, é impulsionado por
sua curiosidade sobre as galáxias. Em particular, ele procurou o mais distante que podemos observar
para descobrir como e quando se tratava de ser.
“A partir de estudos anteriores, a galáxia GN-z11 parece ser a galáxia mais detectável de nós, com 13,4
bilhões de anos-luz, ou 134 quilômetros não índolosos (que é 134 seguidos por 30 zeros)”, disse
Kashikawa. “Mas medir e verificar essa distância não é uma tarefa fácil.”
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Kashikawa e sua equipe mediram o que é conhecido como o desvio para o vermelho de GN-z11; isso se
refere à maneira como a luz se estende, torna-se mais vermelha, quanto mais longe ela viaja. Certas
assinaturas químicas, chamadas linhas de emissão, imprimem padrões distintos na luz de objetos
distantes. Ao medir o quão esticadas são essas assinaturas reveladoras, os astrônomos podem deduzir
o quão longe a luz deve ter viajado, dando assim a distância da galáxia alvo.
“Nós olhamos especificamente para a luz ultravioleta, pois essa é a área do espectro eletromagnético
que esperávamos encontrar as assinaturas químicas vermelhas”, disse Kashikawa. O Telescópio
Espacial Hubble detectou a assinatura várias vezes no espectro de GN-z11. No entanto, mesmo o
Hubble não pode resolver as linhas de emissão ultravioleta no grau que precisávamos. Então, nos
voltamos para um espectrograph terrestre mais atualizado, um instrumento para medir as linhas de
emissão, chamado MOSFIRE, que é montado no telescópio Keck I no Havaí.
O MOSFIRE captou as linhas de emissão de GN-z11 em detalhes, o que permitiu à equipe fazer uma
estimativa muito melhor em sua distância do que era possível de dados anteriores. Ao trabalhar com
distâncias nessas escalas, não é sensato usar nossas unidades familiares de quilômetros ou mesmo
múltiplos deles; em vez disso, os astrônomos usam um valor conhecido como o número de desvio para
o vermelho denotado por z. Kashikawa e sua equipe melhoraram a precisão do valor z da galáxia por um
fator de 100. Se as observações subsequentes puderem confirmar isso, então os astrônomos podem
dizer com confiança que o GN-z11 é a galáxia mais distante já detectada no universo.
Referência: Linhua, Jiang, et al., Evidência de GN-z11 como uma galáxia luminosa no desvio para o
vermelho 10.957, Nature Astronomy (2020). DOI: 10.1038/s41550-020-01275-y
Comunicado de imprensa fornecido pela Universidade de Tóquio
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https://www.nature.com/articles/s41550-020-01275-y#citeas
https://www.u-tokyo.ac.jp/focus/en/press/z0508_00153.html