Faintest Galaxy from the Early Universe | A mais esmaecida galáxia do universo primordial

A equipe apelidou o  objeto Tainá, que significa "primogênito" em Aymará, uma língua falada nas regiões dos Andes e do Altiplano da América do Sul.

Apesar do fato de o  Hubble e do Spitzer haverem detectado outras galáxias recordistas em ditância, este objeto representa uma classe menor e mais esmaecida de galáxias recém-formadas que, até agora, escapavam bastante à detecção. Esses objetos de brilho muito fraco podem ser mais representativos do universo primordial, and offer new insight on the formation and evolution of the first galaxies.

"Graças a essa detecção, a equipe está podendo estudar, pela primeira vez, as propriedades de objetos extremamente esmaecidos,  formados não muito tempo após o big bang," disse o autor principal, Leopoldo Infante,  astrônomo da Pontífica Universidade Católica do Chile. O remoto objeto faz parte de uma descoberta de 22 jovens galáxias em tempos antigos.localizadas aproximadamente no horizonte observável do universo. Essa pesquisa representa um aumento substancial  no número de galáxias muito distantes conhecidas.

Os resultados foram publicados na edição de 3 de dezembro do The Astrophysical Journal.

O novo objeto é comparável em tamanho à Grande Nuvem de Magalhães (LMC), uma pequena galáxia satélite da Via Láctea. Ele vem produzindo estrelas a um ritmo dez vezes mais rápido que o da LMC. O objeto pode ser o núcleo em crescimento de algo que, provavelmente, se desenvolverá como uma galáxia de tamanho integral.

A pequena e esmaecida  galáxia só pôde ser observada graças a uma "lente de aumento" natural  no espaço. Como parte de seu programa Frontier Fields, o Hubble observou um grande aglomerado de galáxias, MACS0416.1-2403, localizado a uns 4 bilhões de anos-luz de distância, pesando o equivalente a um milhão de bilhões de vezes o peso do Sol. Esse gigantesco aglomerado atua como um poderosa lente natural ao encurvar e amplificar a luz de objetos muito mais distantes atrás dele. Como uma lente de zoom em uma câmera, a gravidade do aglomerado aumenta a luz da distante protogaláxia, fazendo-a parecer 20 vezes mais brilhante do que o normal. O fenômeno é chamado lente gravitacional, e foi proposto por Albert Einstein em sua Teoria  Geral  da Relatividade.

Sua distância foi  estimada através da formação de um  perfil de cor a partir de observações do Hubble e do Spitzer. A expansão do universo faz com que a luz de galáxias distantes seja esticada, ou avermelhada, com o aumento da distância.  Embora muitas das novas estrelas da galáxia sejam intrinsecamente azuis-esbranquiçadas, a luz delas foi transformada em comprimentos de onda infravermelha, que são mensuráveis pelo Hubble e pelo Spitzer. A absorção pelo frio hidrogênio intergaláctico  intermediário também faz com que as galáxias pareçam mais avermelhadas.



Tradução de Luiz Leitão da Cunha

The team has nicknamed the object Tayna, which means "first-born" in Aymara, a language spoken in the Andes and Altiplano regions of South America.

Though Hubble and Spitzer have detected other galaxies that are record-breakers for distance, this object represents a smaller, fainter class of newly-forming galaxies that until now have largely evaded detection. These very dim objects may be more representative of the early universe, and offer new insight on the formation and evolution of the first galaxies.

"Thanks to this detection, the team has been able to study for the first time the properties of extremely faint objects formed not long after the big bang," said lead author Leopoldo Infante, an astronomer at the Pontifical Catholic University of Chile. The remote object is part of a discovery of 22 young galaxies at ancient times located nearly at the observable horizon of the universe. This research is a substantial increase in the number of known very distant galaxies.

The results are published in the Dec. 3 issue of The Astrophysical Journal.

The new object is comparable in size to the Large Magellanic Cloud (LMC), a diminutive satellite galaxy of our Milky Way. It is rapidly making stars at a rate ten times faster than the LMC. The object might be the growing core of what will likely evolve into a full-sized galaxy.

The small and faint galaxy was only seen thanks to a natural "magnifying glass" in space. As part of its Frontier Fields program, Hubble observed a massive cluster of galaxies, MACS0416.1-2403, located roughly 4 billion light-years away and weighing as much as a million billion suns. This giant cluster acts as a powerful natural lens by bending and magnifying the light of far more distant objects behind it. Like a zoom lens on a camera, the cluster¹s gravity boosts the light of the distant protogalaxy to make it look 20 times brighter than normal. The phenomenon is called gravitational lensing and was proposed by Albert Einstein as part of his General Theory of Relativity.

Its distance was estimated by building a color profile from combined Hubble and Spitzer observations. The expansion of the universe causes the light from distant galaxies to be stretched or reddened with increasing distance. Though many of the galaxy's new stars are intrinsically blue-white, their light has been shifted into infrared wavelengths that are measurable by Hubble and Spitzer. Absorption by intervening cool intergalactic hydrogen also makes the galaxies look redder.