Quando o universo tinha cerca de 350 milhões de anos estava escuro:não havia estrelas ou galáxias, apenas gás neutro - principalmente hidrogênio - o resíduo do Big Bang. Esse período nebuloso começou a clarear quando os átomos se agruparam para formar as primeiras estrelas e os primeiros quasares, fazendo com que o gás se ionize e os fótons de alta energia viajem livremente pelo espaço.

Esta época, chamada de época de "reionização", durou cerca de 370 milhões de anos e as primeiras grandes estruturas do universo aparecem como grupos ou aglomerados de galáxias.

Uma equipe internacional de astrônomos agrupados no consórcio LAGER (Lyman Alpha Galaxies in the Epoch of Reionization), integrado por Leopoldo Infante, Diretor do Observatório Las Campanas de Carnegie, e o pesquisador de pós-doutorado Jorge González-López, descobriram o aglomerado de galáxias de alta densidade mais distante, ou protocluster, já observado. Este estudo, publicado em Astronomia da Natureza , abre novos caminhos para a compreensão da evolução das regiões de alta densidade no universo e as galáxias das quais são compostas.

"Encontramos um protocluster observado quando o universo tinha menos de 6 por cento de sua idade atual, perto do final do período de reionização. É o protocluster mais distante até agora confirmado com espectroscopia. Uma estimativa da massa envolvida sugere que, para a época atual, seria um enorme aglomerado de galáxias semelhante ao famoso aglomerado Coma no universo próximo, "Infante explicou.

The Dark Energy Camera (DECam), montado no telescópio Victor M. Blanco de 4 metros no Observatório Interamericano de Cerro Tololo (CTIO), que é um programa do NOIRLab da NSF e está localizado no Chile, foi utilizado para realizar a pesquisa.

A confirmação das galáxias candidatas foi então alcançada com espectros obtidos com os telescópios Magellan de 6,5 metros no Observatório Las Campanas, junto com redução e análise cuidadosas de dados.

As condições do céu no Observatório Las Campanas, Infante enfatizou, permitir profundamente, observações de alta resolução de objetos muito fracos.

"Os telescópios Magalhães, com sua ótica ativa e espectrógrafos extremamente sensíveis, nos permitem observar galáxias cuja luz foi emitida antes de 750 milhões de anos após o Big Bang, "Infante estressado.

A pesquisa LAGER busca entender a física no momento da reionização, mas no contexto da formação e evolução da galáxia.

“Essa pesquisa é importante porque estabelece as condições da matéria no universo no momento da reionização, quando as galáxias se formaram. A descoberta do protocluster torna possível não apenas estudar galáxias individuais, mas também para entender como aglomerados e estruturas se formam no universo. Ao mesmo tempo, revela as condições iniciais para a formação das estruturas, "Infante acrescentou.

Até aqui, o estudo LAGER descobriu dezenas de galáxias cuja luz foi emitida quando o universo tinha cerca de 750 milhões de anos. Para compreender as condições físicas da matéria no universo nessas idades, os pesquisadores precisam multiplicar o número de galáxias observadas por um fator de pelo menos 10.

“Continuaremos a examinar mais dessas galáxias usando os telescópios Blanco de 4 metros e Magellan de 6,5 metros até atingirmos a precisão estatística necessária. Estamos confiantes de que no processo encontraremos muitos outros objetos interessantes como o protocluster descoberto neste trabalhar, "concluiu o diretor da LCO.