Um estudo, conduzido por pesquisadores do Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) e realizado com OSIRIS, um instrumento no Gran Telescopio Canarias (GTC), encontrou o aglomerado de galáxias mais densamente povoado em formação no universo primitivo. Os pesquisadores prevêem que esta estrutura, que está a uma distância de 12,5 bilhões de anos-luz de nós, terá evoluído tornando-se um aglomerado semelhante ao de Virgem, um vizinho do Grupo Local de galáxias ao qual pertence a Via Láctea. O estudo está publicado em revista especializada Avisos mensais da Royal Astronomical Society (MNRAS) .

Aglomerados de galáxias são grupos de galáxias que permanecem juntas devido à ação da gravidade. Para entender a evolução dessas "cidades de galáxias", os cientistas procuram estruturas em formação, os chamados protoclusters de galáxias, no início do universo.

Em 2012, uma equipe internacional de astrônomos fez uma determinação precisa da distância da galáxia HDF850.1, conhecida como uma das galáxias com a maior taxa de formação de estrelas no universo observável. Para sua surpresa, os cientistas também descobriram que esta galáxia, que é uma das regiões mais estudadas do céu, conhecido como Hubble Deep Field / GOODS-North, faz parte de um grupo de cerca de uma dúzia de protogaláxias que se formaram durante os primeiros bilhões de anos da história cósmica. Antes de sua descoberta, apenas um outro grupo primordial semelhante era conhecido.

Agora, graças a uma nova pesquisa com o instrumento OSIRIS no Gran Telescopio Canarias (GTC, ou GRANTECAN), a equipe mostrou que é uma das regiões mais densamente povoadas de galáxias no Universo primitivo, e realizaram pela primeira vez um estudo detalhado das propriedades físicas deste sistema. "Surpreendentemente, descobrimos que todos os membros do cluster estudaram até agora, cerca de duas dúzias, são galáxias com formação estelar normal, e que a galáxia central parece dominar a produção de estrelas nesta estrutura "explica Rosa Calvi, ex-pesquisador de pós-doutorado no IAC e primeiro autor do artigo.

Testemunhas da infância do Universo local

Este estudo recente mostra que este aglomerado de galáxias em formação é composto de vários componentes, ou "zonas" com diferenças em sua evolução. Os astrônomos prevêem que essa estrutura mudará gradualmente até que se torne um aglomerado de galáxias semelhante a Virgem, a região central do superaglomerado de mesmo nome em que está situado o Grupo Local de galáxias ao qual pertence a Via Láctea. "Vemos esta cidade em construção quando tinha 12 anos, 500 milhões de anos atrás, quando o Universo tinha menos de 10% de sua idade atual, portanto, estamos vendo a infância de um aglomerado de galáxias como aquelas que são típicas do Universo local ", observa Helmut Dannerbauer, um pesquisador do IAC que é coautor deste artigo.

A distância medida a essas fontes estudadas concorda perfeitamente com as previsões baseadas em observações fotométricas feitas anteriormente no GRANTECAN por Pablo Arrabal Haro, ex-aluno de doutorado no IAC, orientado por José Miguel Rodríguez Espinosa, pesquisador do IAC e secretário-geral adjunto da União Astronômica Internacional (IAU), e Casiana Muñoz-Tuñón, um pesquisador e diretor adjunto do IAC, todos eles co-autores do presente artigo. Arrabal desenvolveu um método para selecionar galáxias com taxas normais de formação de estrelas, com base na pesquisa fotométrica SHARDS (pesquisa de fontes mortas e de vermelho de absorção de alta z), um Grande Programa do Observatório Europeu do Sul (ESO) realizado no GTC. “Fico muito feliz em ver que o método desenvolvido durante minha tese de doutorado funciona tão bem em encontrar e confirmar uma região altamente povoada por galáxias no Universo distante”, afirma Arrabal.

O programa SHARDS foi liderado por Pablo Pérez-González, pesquisador do Centro de Astrobiología (CAB, CSIC-INTA) e também autor do artigo. Como explica Pérez-González, "medindo exatamente como essas estruturas estão se formando, especialmente no início do Universo, não é fácil, e precisamos de dados excepcionais, como os que estamos obtendo com o telescópio GTC como parte dos projetos SHARDS e SHARDS Frontier Fields, que nos permitem determinar distâncias para galáxias e entre galáxias na borda do Universo com uma precisão nunca alcançada antes. "

Além disso, Stefan Geier, O astrônomo de apoio do GTC e co-autor do artigo aponta que "este resultado altamente surpreendente não teria sido possível sem a extraordinária capacidade da OSIRIS junto com a grande área de coleta do GRANTECAN, o maior telescópio óptico e infravermelho do mundo. "

O Gran Telescopio Canarias e os Observatórios do Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) fazem parte da rede Singular Scientific and Technical Infrastructures of Spain.