'A distribuição de galáxias satélite orbitando uma galáxia simulada por computador, conforme previsto pelo modelo cosmológico Lambda-cold-dark-matter. Os círculos azuis circundam os satélites mais brilhantes, o branco circunda os satélites ultra-tênues (tão tênues que não são facilmente visíveis na imagem). Os satélites ultrafacos estão entre as galáxias mais antigas do Universo; eles começaram a se formar quando o Universo tinha apenas cerca de 100 milhões de anos (em comparação com sua idade atual de 13,8 bilhões de anos). A imagem foi gerada a partir de simulações do projeto Auriga realizadas por pesquisadores do Institute for Computational Cosmology, Durham University, REINO UNIDO, o Instituto Heidelberg de Estudos Teóricos, Alemanha, e o Instituto Max Planck de Astrofísica, Alemanha.' Crédito:Institute for Computational Cosmology, Durham University, Instituto de Estudos Teóricos do Reino Unido / Heidelberg, Alemanha / Instituto Max Planck de Astrofísica, Alemanha.
Os astrônomos identificaram algumas das primeiras galáxias do Universo.
A equipe do Institute for Computational Cosmology da Durham University e do Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, encontrou evidências de que as menores galáxias satélites orbitando nossa própria galáxia, a Via Láctea, estão entre as primeiras galáxias que se formaram em nosso Universo.
Os cientistas que trabalham nesta pesquisa descreveram a descoberta como "extremamente emocionante", explicando que encontrar algumas das primeiras galáxias do Universo orbitando a Via Láctea é "equivalente a encontrar os restos dos primeiros humanos que habitaram a Terra."
As descobertas do grupo de pesquisa sugerem que galáxias incluindo Segue-1, Bootes I, Tucana II e Ursa Maior I são de fato algumas das primeiras galáxias já formadas, pensado para ter mais de 13 bilhões de anos.
Quando o Universo tinha cerca de 380, 000 anos de idade, os primeiros átomos se formaram. Estes eram átomos de hidrogênio, o elemento mais simples da tabela periódica. Esses átomos se reuniram em nuvens e começaram a resfriar gradualmente e se estabelecer em pequenos aglomerados ou "halos" de matéria escura que emergiram do Big Bang.
Esta fase de resfriamento, conhecido como a "idade das trevas cósmicas", durou cerca de 100 milhões de anos. Eventualmente, o gás que esfriou dentro dos halos tornou-se instável e começou a formar estrelas - esses objetos são as primeiras galáxias a se formarem.
Com a formação das primeiras galáxias, o Universo explodiu em luz, trazendo a idade das trevas cósmica ao fim.
Dr. Sownak Bose, no Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, trabalhando com a Dra. Alis Deason e o professor Carlos Frenk no ICC da Durham University, identificou duas populações de galáxias satélites orbitando a Via Láctea.
A primeira era uma população muito tênue que consistia em galáxias que se formaram durante a "idade das trevas cósmicas". O segundo era uma população ligeiramente mais brilhante consistindo de galáxias que se formaram centenas de milhões de anos depois, uma vez que o hidrogênio que havia sido ionizado pela intensa radiação ultravioleta emitida pelas primeiras estrelas foi capaz de se resfriar em halos de matéria escura mais massivos.
Notavelmente, a equipe descobriu que um modelo de formação de galáxias que eles desenvolveram anteriormente concordava perfeitamente com os dados, permitindo-lhes inferir os tempos de formação das galáxias satélites.
Suas descobertas são publicadas no Astrophysical Journal .
Professor Carlos Frenk, Diretor do Instituto de Cosmologia Computacional da Durham University, disse:"Encontrar algumas das primeiras galáxias que se formaram em nosso Universo orbitando no próprio quintal da Via Láctea é o equivalente astronômico de encontrar os restos mortais dos primeiros humanos que habitaram a Terra. É extremamente emocionante.
'A distribuição de galáxias satélite orbitando uma galáxia simulada por computador, conforme previsto pelo modelo cosmológico Lambda-cold-dark-matter. Os satélites ultrafracos estão entre as galáxias mais antigas do Universo; eles começaram a se formar quando o Universo tinha apenas cerca de 100 milhões de anos (em comparação com sua idade atual de 13,8 bilhões de anos). A imagem foi gerada a partir de simulações do projeto Auriga realizadas por pesquisadores do Institute for Computational Cosmology, Durham University, REINO UNIDO, o Instituto Heidelberg de Estudos Teóricos, Alemanha, e o Instituto Max Planck de Astrofísica, Alemanha.' Crédito:Institute for Computational Cosmology, Durham University, Instituto de Estudos Teóricos do Reino Unido / Heidelberg, Alemanha / Instituto Max Planck de Astrofísica, Alemanha.
"Nossa descoberta apóia o modelo atual para a evolução do nosso Universo, o 'modelo lambda-frio-matéria escura', no qual as partículas elementares que compõem a matéria escura conduzem a evolução cósmica. "
The intense ultraviolet radiation emitted by the first galaxies destroyed the remaining hydrogen atoms by ionizing them (knocking out their electrons), making it difficult for this gas to cool and form new stars.
The process of galaxy formation ground to a halt and no new galaxies were able to form for the next billion years or so.
Eventualmente, the halos of dark matter became so massive that even ionized gas was able to cool. Galaxy formation resumed, culminating in the formation of spectacular bright galaxies like our own Milky Way.
Dr. Sownak Bose, who was a Ph.D. student at the ICC when this work began and is now a research fellow at the Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, said:"A nice aspect of this work is that it highlights the complementarity between the predictions of a theoretical model and real data.
"A decade ago, the faintest galaxies in the vicinity of the Milky Way would have gone under the radar. With the increasing sensitivity of present and future galaxy censuses, a whole new trove of the tiniest galaxies has come into the light, allowing us to test theoretical models in new regimes."
Dr. Alis Deason, who is a Royal Society University Research Fellow at the ICC, Durham University, said:"This is a wonderful example of how observations of the tiniest dwarf galaxies residing in our own Milky Way can be used to learn about the early Universe."
