Stephanie Bernard é uma em 24 milhões. O candidato a PhD da Universidade de Melbourne é o único australiano com acesso ao Telescópio Espacial Spitzer da NASA, e ela está usando seu tempo para explorar uma das primeiras galáxias do universo.

Selecionado entre centenas de astrofísicos que buscam acesso ao telescópio por 12 meses (começando em meados de 2016), A Sra. Bernard agora está analisando os sinais infravermelhos de uma galáxia antiga que pode conter os segredos de como a vida se desenvolveu no universo.

"Estamos fortemente focados em entender como a primeira geração de estrelas se formou, " ela diz.

Os cientistas dataram o nascimento do universo em cerca de 13,8 bilhões de anos atrás, quando o Big Bang ocorreu. Sra. Bernard e seu supervisor, astrofísica Dra. Michele Trenti, da Escola de Física, acabaram de receber seu primeiro lote de dados do Spitzer, e eles estão focados em uma grande galáxia - maior do que nossa Via Láctea - chamada 11153 + 0056_514, que se formou entre 500 e 800 milhões de anos após o Big Bang.

"Então, o que estamos fazendo é voltar 13 bilhões de anos no tempo, "Diz a Sra. Bernard.

Apenas o processo de encontrar uma galáxia desta idade é um desafio, vamos explorar seus detalhes e origens intrincados.

"É como uma agulha em um palheiro; essas galáxias são apenas um pequeno pedaço no céu, algo como 150 a 200 vezes menor que a lua, "Dr. Trenti diz.

"Podemos pesquisar milhares de galáxias, e se tivermos sorte, pode haver um que está 13 bilhões de anos atrás. E se você está atrás das galáxias mais brilhantes da época, aqueles são ainda mais raros, porque as galáxias começam a se formar pequenas e, com o tempo, crescem e geralmente se fundem em galáxias muito maiores. "

Anteriormente conhecido como Space Infrared Telescope Facility, o poderoso Telescópio Espacial Spitzer faz parte do programa Grandes Observatórios da NASA.

Posteriormente, foi nomeado em homenagem ao astrônomo Lyman Spitzer, que na década de 1940 defendeu o conceito de telescópios espaciais.

O telescópio foi lançado ao espaço em 2003 e a NASA planejava operá-lo por dois anos e meio, possivelmente até cinco.

Agora, em seu 13º ano, Spitzer ainda está forte, apesar de seu prazo de validade original ter passado de maneira real. Embora algumas de suas funções originais não funcionem mais, porque o telescópio ficou sem seu combustível de hélio líquido, suas duas câmeras infravermelhas de comprimento de onda curto ainda funcionam.

E é essa capacidade de infravermelho que torna o acesso ao Spitzer tão importante.

Para usar o telescópio, Sra. Bernard envia as coordenadas da galáxia para a NASA, que então posiciona o telescópio nessa área quando há outras solicitações suficientes de dados daquele canto específico do universo. Os dados brutos são então enviados por e-mail para a Sra. Bernard, quem o analisa.

A Sra. Bernard e o Dr. Trenti encontraram a galáxia 11153 + 0056_514 usando o mais conhecido Telescópio Espacial Hubble, mas para explorar seus detalhes mais a fundo, eles precisavam ver em infravermelho, que não pode ser visto com o olho humano ou Hubble.

O Dr. Trenti diz que ver essas galáxias no infravermelho é importante porque o universo está se expandindo. Conforme a luz desta galáxia viaja em nossa direção, ela perde energia, porque o espaço é esticado.

"Essas galáxias distantes teriam emitido luz ultravioleta de alta energia, mas como o universo cresceu aproximadamente 10 vezes nos últimos 13 bilhões de anos, no momento em que esta luz chega até nós, foi esticado, e a energia é mais baixa do que o olho humano pode ver, "Dr. Trenti diz.

Dada a idade de Spitzer, e o fato de que o muito mais avançado Telescópio James Webb - que eventualmente substituirá o Hubble e o Spitzer - será lançado em 2018, esta foi provavelmente a última oportunidade para a Sra. Bernard usar o Spitzer.

As imagens que Spitzer enviou à Terra nos últimos 13 anos são fascinantes. Redemoinhos de néon roxo, verde, vermelho, azul e rosa, contrastado com o preto mais escuro do universo.

Mas ainda levará algum tempo antes que a Sra. Bernard e o Dr. Trenti possam processar adequadamente todos os dados que irão criar essas imagens impressionantes. No momento, suas imagens parecem grandes manchas, sem nenhum detalhe discernível.

Mas essas manchas são fascinantes para a Sra. Bernard e podem conter algumas pistas vitais que podem responder a algumas das perguntas mais profundas da humanidade.

"Temos uma ideia básica de como esta galáxia deveria se parecer e, basicamente, vasculhamos essa imagem para ver se podemos combiná-la com essas ideias da galáxia, "Diz a Sra. Bernard.

"Encontrar essas primeiras galáxias nos diz um pouco sobre como era o universo naquela época, porque podemos ver quais são as propriedades da galáxia, que tipo de estrelas ele tem dentro dele e podemos ter uma ideia de como esses processos que vemos no universo hoje, como galáxias se fundindo, tudo começou. "

Explorar o universo primitivo e chegar tão perto do Big Bang está no centro da pesquisa da Sra. Bernard e da Dra. Trenti.

"É realmente para abordar uma das questões mais fundamentais:onde nós, humanidade, vem? ", diz o Dr. Trenti.

"Depois do Big Bang, o universo era um lugar bastante enfadonho; era apenas hidrogênio, hélio e vestígios de talvez alguns elementos mais pesados, como lítio, mas nada mais.

"Com tempo, pequenas flutuações nesses elementos crescem e a gravidade os faz colapsar e você tem as condições físicas que levaram à formação da primeira geração de estrelas e galáxias. E eles produzem elementos químicos através de processos de fusão e então você tem os elementos - carbono, oxigênio, ferro - que são necessários para a vida. "