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Galáxia que não deveria existir questiona Big Bang

Galáxia que não deveria existir questiona Big Bang
Galáxia ultra-distante, tão distante e antiga que contradiz o modelo do Big Bang.[Imagem: Leopoldo Infante et al.]

Teoria versus realidade

Se o modelo atual que explica o nascimento e desenvolvimento do nosso Universo estivesse correto, uma galáxia apelidada de Tainá - "recém-nascida", no idioma aimará - não deveria existir.

Mas, contra fatos e imagens não há argumentos: muito embora Tainá não devesse existir - por ordem das teorias, claro - ela existe.

Assim, quem está incorreta é a teoria, que parece precisar de ajustes, propõe o cosmologista madrilenho Alberto Molino Benito, que descobriu a galáxia que não deveria existir junto com colegas do Instituto de Astronomia da USP (IAG/USP).

Os dados indicam que Tainá está a 13,3 bilhões de anos de nós, o que indicaria que ela existiria apenas 400 milhões de anos após o Big Bang, com um desvio para o vermelho maior que 10 - a galáxia CR7, por exemplo, que ficou famosa há poucas semanas, tem um desvio para o vermelho de 7,5.

Lente virtual

A estranha galáxia está repleta de estrelas gigantes azuis, muito jovens e brilhantes, prontas para explodir em formidáveis supernovas, que poderão virar buracos negros. Quanto ao seu tamanho, Tainá tem dimensões equivalentes à da Grande Nuvem de Magalhães, uma pequena galáxia disforme que é um satélite da nossa Via-Láctea.

Apesar do poder tecnológico combinado do Hubble e do Spitzer, Tainá é tão distante e tão tênue que se torna invisível mesmo para aqueles poderosos observatórios. "Para detectar Tainá, nosso grupo teve que recorrer a técnicas sofisticadas, como a lente gravitacional", um fenômeno previsto por Albert Einstein na sua Teoria Geral da Relatividade, conta Alberto.

Segundo Einstein, a força gravitacional exercida por um corpo de grande massa, como um aglomerado de galáxias, distorce o espaço ao seu redor. Essa distorção acaba funcionando como uma descomunal lente virtual (ou gravitacional), que deflete e amplifica a luz de objetos muito mais distantes posicionados atrás desse corpo de grande massa.

Galáxia que não deveria existir questiona Big Bang
Sistemas planetários "pré-históricos", descobertos recentemente, também questionam os pilares do modelo do Big Bang. [Imagem: Tiago Campante/Peter Devine]

Galáxia impossível

"400 milhões de anos é muito pouco tempo para a existência de uma galáxia tão bem formada", diz Alberto. "Os modelos mais recentes da evolução do Universo apontam para o surgimento das primeiras galáxias quando ele era bem mais velho." - pelo menos 1 bilhão de anos. Afinal, 400 milhões de anos é até anterior à discutida Época da Reionização.

Só existe uma explicação para a existência de Tainá - a mais antiga das outras 22 galáxias muito tênues detectadas pelo estudo. "Elas só poderiam se formar tão rapidamente após o Big Bang se a quantidade de matéria escura no Universo fosse maior do que acreditamos", pondera o cosmólogo.

Há várias hipóteses para tentar explicar o que seria matéria escura. Porém, como ela não interage com a luz, não conseguimos enxergá-la nem conhecer sua substância. A existência da matéria escura só é inferida devido a uma ação gravitacional sobre as galáxias que não pode ser explicada pela matéria comum. Não fosse essa gravidade extra, as galáxias já teriam há muito se esfacelado.

"A única explicação para Tainá existir e ser como era quando o Universo tinha 400 milhões de anos é graças à matéria escura, que deve ter acelerado o movimento de aglomeração de estrelas para a formação das primeiras galáxias", teoriza Alberto. "Se existe mais matéria escura, as galáxias podem se formar mais rápido."

Novos telescópios

Não é possível pesquisar mais a fundo sobre Tainá e suas irmãs proto-galáxias no Universo recém-nascido, pois a tecnologia à disposição foi empregada até o seu limite. "Para saber mais, para enxergar melhor as primeiras galáxias e inferir a ação da matéria escura, temos que aguardar até 2018, quando será lançado o sucessor do Hubble, o telescópio espacial de nova geração James Webb", diz Alberto.

O James Webb terá um espelho de 6,5 metros de diâmetro, muito maior que os 2,4 metros do Hubble. Esse aumento de tamanho se traduz em aumento de acuidade. Alberto e seus colegas contam com a sensibilidade do futuro telescópio espacial para continuar contando galáxias distantes e formar o maior banco de dados tridimensional do Universo. "Só assim poderemos confirmar como se processou a formação e evolução do Universo."

Bibliografia:

Young Galaxy Candidates in the Hubble Frontier Fields. II. MACS,J0416-2403
Leopoldo Infante, Wei Zheng, Nicolas Laporte, Paulina Troncoso, Alberto Molino, Jose M. Diego, Franz E. Bauer, Adi Zitrin, John Moustakas, Xingxing Huang, Xinwen Shu, David Bina, Gabriel B. Brammer, Tom Broadhurst, Holland C. Ford, Stefano Garcia, Sam Kim
The Astrophysical Journal
DOI: 10.1088/0004-637X/815/1/18
http://arxiv.org/abs/1510.07084




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