Uma abundância inesperada de emissão de Lyman-alpha na região do Hubble Ultra Deep Field (HUDF) foi descoberta por uma equipe internacional de astrônomos usando o instrumento MUSE no Very Large Telescope (VLT) do ESO. 

As emissões de Lyman-alfa são geradas quando os elétrons no hidrogênio atômico caem para o estado de energia mais baixo permitido, produzindo radiação ultravioleta.

A emissão descoberta cobre quase todo o campo de visão – o que indica que quase todo o céu está brilhando invisivelmente com a emissão de Lyman-alpha do Universo primordial. 

A luz viaja espantosamente rápida, mas a uma velocidade finita, o que significa que a luz que chega a Terra de galáxias extremamente distantes levou muito tempo para viajar, nos dando uma janela para o passado, quando o Universo era muito mais jovem.

Os astrônomos estão há muito tempo acostumados com o céu que parece muito diferente em diferentes comprimentos de onda, mas a extensão da emissão de Lyman-alfa observada ainda é surpreendente. 

“Percebendo que todo o céu brilha em óptica ao observar a emissão de Lyman-alpha de nuvens distantes de hidrogênio foi uma surpresa literalmente reveladora“, explicou Kasper Borello Schmidt, um membro da equipe de astrônomos por trás deste resultado.

“Esta é uma ótima descoberta! ”Adicionou o membro da equipe Themiya Nanayakkara. “Da próxima vez que você olhar para o céu noturno sem Lua e ver as estrelas, imagine o brilho invisível do hidrogênio: o primeiro bloco de construção do universo, iluminando todo o céu noturno.”

A região do HUDF que a equipe observou é uma área nada comum na constelação da Fornalha (Fornax) , que foi notoriamente mapeada pelo Telescópio Espacial Hubble da NASA / ESA em 2004, quando o Hubble gastou mais de 270 horas de observação nesta região do espaço.

As observações do HUDF revelaram milhares de galáxias espalhadas pelo que parecia ser uma mancha escura do céu, dando uma visão humilde da escala do Universo. Agora, os excelentes recursos do MUSE  permitiram ver mais profundamente. A detecção da emissão de Lyman-alfa no HUDF é a primeira vez que os astrônomos foram capazes de ver essa emissão fraca das coberturas gasosas das galáxias mais antigas. 

Esta imagem composta mostra a radiação Lyman-alpha em azul sobreposta à icônica imagem HUDF.

O MUSE, o instrumento por trás dessas últimas observações, é um espectrógrafo de campo integral de última geração instalado no Unit Telescope 4 do VLT no Paranal Observatory do ESO . 

Quando o MUSE observa o céu, ele vê a distribuição de comprimentos de onda na luz atingindo cada pixel em seu detector. Olhar para o espectro completo de luz de objetos astronômicos nos fornece insights profundos sobre os processos astrofísicos que ocorrem no Universo.

“Com essas observações do MUSE, temos uma visão completamente nova dos ‘casulos’ de gás difuso que cercam as galáxias no Universo primitivo “, comentou Philipp Richter, outro membro da equipe.

A equipe internacional de astrônomos que fez essas observações tentou identificar o que está causando essas nuvens distantes de hidrogênio para emitir Lyman-alfa, mas a causa precisa permanece um mistério. No entanto, como se acredita que esse fraco brilho seja onipresente no céu noturno, espera-se que pesquisas futuras possam esclarecer sua origem.

“ No futuro, planejamos fazer medições ainda mais sensíveis ” , concluiu Lutz Wisotzki, líder da equipe. “ Queremos descobrir os detalhes de como esses vastos reservatórios cósmicos de hidrogênio atômico são distribuídos no espaço. “

Fonte: https://www.eso.org/public/news/eso1832/