O nascimento das primeiras estrelas é um desses momentos importantes na história do universo, diz Robert Simcoe, Professor Associado de Física do MIT. "Foi de olhar como o universo inicial , que era questão apenas de gás e escuro, olhando como ele faz hoje, onde existem estrelas e galáxias ... é o momento em que o universo começou a se aproximar o que parece hoje. E é tipo de surpreendente o quão cedo o que acontece. Ele não levou muito tempo. "
Pesquisadores do MIT, o Instituto de Tecnologia da Califórnia , e da Universidade da Califórnia em San Diego conseguiram enxergar longe no tempo, à época das primeiras estrelas e galáxias, e encontrou assunto com nenhum traço visível de elementos pesados . Para fazer a medição, a equipe analisou a luz do quasar mais distante conhecido, um núcleo galáctico mais de 13 bilhões de anos-luz da Terra.
Estas observações quasar fornecer um instantâneo do nosso universo, durante sua infância, meros 750 milhões anos após a explosão inicial que criou o universo. Análise do espectro de luz do quasar não forneceram evidências de elementos pesados no ambiente em nuvem gasosa um achado que sugere as datas quasar a uma era quase que de primeiras estrelas do universo.
"As primeiras estrelas se formam em pontos diferentes no universo ... não é como eles acenderam ao mesmo tempo", afirma Simcoe. "Mas este é o momento que ele começa a ficar interessante."Simcoe e seus colegas publicaram os resultados de seu estudo na revista Nature .
Com base em vários modelos teóricos, a maioria dos cientistas concorda em uma sequência geral de eventos durante o desenvolvimento inicial do universo: cerca de 14 bilhões de anos atrás, uma imensa explosão, agora conhecido como o Big Bang , jogou fora enormes quantidades de matéria e energia, criando uma rápida universo em expansão . Nos minutos seguintes à explosão, prótons e nêutrons colidem em reações de fusão nuclear para formar hidrogênio e hélio. Eventualmente, o universo arrefecido até um ponto em que deixou de gerar a fusão destes elementos básicos, deixando de hidrogénio como o constituinte predominante do universo. Elementos mais pesados, como carbono e oxigênio, não formariam, até as primeiras estrelas apareceram.
Os astrônomos têm tentado identificar o ponto em que as primeiras estrelas nasceram, analisando a luz de mais corpos distantes. (Quanto mais distante um objeto está no espaço, o mais velho que é.) Até agora, os cientistas só foram capazes de observar objetos que estão a menos de cerca de 11 bilhões de anos. Estes objetos exibem todos os elementos pesados, sugerindo estrelas já eram abundantes, ou pelo menos bem estabelecido, em que ponto da história do universo.
"[A comunidade astrofísica] espécie de bater este muro", diz Simcoe, também no MIT Kavli do Instituto de Astrofísica e Pesquisas Espaciais. "Quando isso [quasar] foi descoberto, poderíamos classificar de saltar mais para trás no tempo e fazer uma medição que foi substancialmente mais cedo."
O quasar em questão, descoberto em agosto de 2011, é o mais distante de sua espécie. Para estudar tais objetos distantes, Simcoe e seus colegas construíram um espectrômetro infravermelho, que encaixada sobre o telescópio Magellan, um telescópio terrestre maciço no Chile.
Em janeiro passado, a equipe treinou o telescópio sobre o quasar recém-descoberto, e coletaram dados de sua luz. O espectrômetro de dividir a luz em diferentes comprimentos de onda de entrada, que a equipe plotados em um gráfico. Simcoe em seguida, olhou para mergulhos reveladores nos dados, correlacionando com diversos comprimentos de onda da luz emitida por produtos químicos diferentes. "Cada química tem sua própria impressão digital", diz Simcoe. "Com base no padrão de luz que é absorvido, ele diz que a composição química".
Simcoe e seus colegas determinado "espectro intrínseca" do quasar-a quantidade de luz emitida naturalmente por um tal corpo, e comparou com os dados observados para pesquisar a presença de elementos pesados. O grupo encontrou evidência de hidrogénio, mas não o oxigénio, silício, ferro ou magnésio nos dados de luz. Mas, confirmando a ausência de evidência de elementos pesados foi uma tarefa desafiadora. "É sempre difícil estabelecer a ausência de alguma coisa", diz Simcoe.
Os pesquisadores consideraram a cada outro cenário que poderia explicar os padrões de luz que eles observaram, incluindo galáxias recém-nascidos e outras matérias situado em frente do quasar.Seus esforços finalmente confirmou que o espectro de luz do quasar indicaram uma ausência de elementos pesados 750 milhões anos após o Big Bang.
Daqui para frente, Simcoe espera para analisar outros quasares a partir desta época ainda cedo para confirmar a ausência de elementos pesados. "Se nós podemos encontrar coisas nesta época, podemos começar a caracterizar-los", diz Simcoe. "Há sempre algo interessante na borda." Jornal de referência: Natureza.
A imagem no topo da página é um detalhe baseado no original Hubble Ultra Deep Field, com novas observações adicionado já que os originais foram feitos. Ele mostra mais de 5500 galáxias. - Um universo ilha de bilhões de estrelas em uma pequena região do espaço na constelação de Fornax, composta a partir de dados do Telescópio Espacial Hubble acumulados ao longo de um período de 24 de setembro de 2003, através a 16 de janeiro de 2004, olhando para trás cerca de 13 bilhões de anos ( entre 400 e 800 milhões de anos após o Big Bang).
O Galaxy Diário via Massachusetts Institute of Technology .
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