Observações profundas feitas com o espectrógrafo MUSE no Very Large Telescope do ESO descobriram vastos reservatórios cósmicos de hidrogênio atômico ao redor de galáxias distantes. A sensibilidade requintada do MUSE permitiu observações diretas de nuvens escuras de hidrogênio brilhando com emissão de Lyman-alfa no início do Universo - revelando que quase todo o céu noturno está invisivelmente iluminado.

Uma abundância inesperada de emissão Lyman-alfa na região do Hubble Ultra Deep Field (HUDF) foi descoberta por uma equipe internacional de astrônomos usando o instrumento MUSE no Very Large Telescope do ESO (VLT. A emissão descoberta cobre quase todo o campo de visão - liderando a equipe extrapolar que quase todo o céu está brilhando invisivelmente com emissão de Lyman-alfa do Universo primitivo.

Os astrônomos estão acostumados há muito tempo com o céu parecendo totalmente diferente em diferentes comprimentos de onda, mas a extensão da emissão de Lyman-alfa observada ainda era surpreendente. "Perceber que todo o céu brilha em ótica ao observar a emissão Lyman-alfa de nuvens distantes de hidrogênio foi uma surpresa literalmente reveladora, "explicou Kasper Borello Schmidt, um membro da equipe de astrônomos por trás desse resultado.

"Esta é uma grande descoberta!" adicionado 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 comum na constelação de Fornax (a fornalha), que foi mapeado pelo Telescópio Espacial Hubble da NASA / ESA em 2004, quando o Hubble passou mais de 270 horas de um precioso tempo de observação olhando mais profundamente do que nunca para esta região do espaço.

As observações do HUDF revelaram milhares de galáxias espalhadas pelo que parecia ser uma mancha escura do céu, dando-nos uma visão humilhante da escala do Universo. Agora, as capacidades excepcionais do MUSE nos permitiram perscrutar ainda mais fundo. A detecção da emissão Lyman-alfa no HUDF é a primeira vez que os astrônomos foram capazes de ver essa emissão tênue dos envelopes gasosos das primeiras galáxias. Esta imagem composta mostra a radiação Lyman-alfa em azul sobreposta na imagem HUDF icônica.

MUSA, 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 que atinge cada pixel em seu detector. Olhar para todo o espectro de luz de objetos astronômicos nos fornece insights profundos sobre os processos astrofísicos que ocorrem no Universo.

"Com essas observações do MUSE, obtemos uma visão completamente nova dos 'casulos' de gases difusos que circundam as galáxias no início do Universo, "comentou Philipp Richter, outro membro da equipe.

A equipe internacional de astrônomos que fez essas observações identificou provisoriamente o que está fazendo com que essas nuvens distantes de hidrogênio emitam Lyman-alfa, mas a causa exata permanece um mistério. Contudo, já que este brilho tênue onipresente é considerado onipresente no céu noturno, espera-se que pesquisas futuras esclareçam 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."