Os astrônomos olharam no tempo para descobrir o que parece ser uma população de galáxias ‘ocultas’ que poderiam manter a chave para desbloquear alguns dos segredos do universo.
Se a existência deles for confirmada, “quebraria efetivamente os modelos atuais de números de galáxias e evolução”.
As galáxias possíveis também podem fornecer a peça ausente do quebra -cabeça para a geração de energia no universo sob luz infravermelha.
Isso ocorre porque a luz combinada deles seria suficiente para recarregar o orçamento energético do universo ao máximo que observamos, efetivamente representando toda a emissão de energia restante nesses longos comprimentos de onda.
As possíveis evidências da existência das galáxias foram detectadas na imagem mais profunda de todos os tempos do universo em comprimentos de onda muito antigos, que possuem quase 2.000 galáxias distantes e foram criadas por uma equipe de pesquisadores liderados pelo STFC Ral Space e Imperial College London.
O Dr. Chris Pearson, do STFC Ral Space, é o principal autor de um dos dois artigos publicados hoje em Avisos mensais da Royal Astronomical Society.
Ele disse: “Este trabalho levou a ciência com Herschel ao seu limite absoluto, investigando muito abaixo do que podemos normalmente de discernivelmente e potencialmente revelando uma população completamente nova de galáxias que estão contribuindo para a luz mais fraca que podemos observar no universo”.
A equipe por trás da pesquisa criou sua visão profunda do universo, empilhando 141 imagens um no outro usando dados do instrumento Spire no Observatório Espacial Herschel, uma missão da Agência Espacial Européia que aconteceu de 2009 a 2013.
O campo escuro de herschel resultante é a imagem mais profunda de todos os tempos do céu de infravermelho distante-cinco vezes mais profundo do que a única observação mais profunda de Herschel e pelo menos duas vezes mais profunda que qualquer outra área no céu observada pelo telescópio.
Colocar as imagens em cima um do outro permitiu que os astrônomos vissem as galáxias mais empoeiradas, onde a maioria das novas estrelas é formada no cosmos.
Também lhes permitiu rastrear como o número de galáxias muda com o brilho e medir a contribuição que cada um deles faz para o orçamento total de energia do universo.
No entanto, a imagem era tão profunda e detectou tantas galáxias que os objetos individuais começaram a se fundir e se tornarem indistinguíveis um do outro.
Isso tornou as informações de extração desafiadora, de acordo com Thomas Varnish, um estudante de doutorado no Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT) e autor principal no segundo artigo.
“Empregamos técnicas estatísticas para contornar essa superlotação, analisando as partes mais más da imagem para investigar e modelar a distribuição subjacente de galáxias não discerníveis individualmente na imagem original”, disse Varnish, que realizou a maior parte de sua pesquisa como estagiário de verão na Imperial College London e Ral Space.
“O que descobrimos foi uma evidência possível de uma população completamente nova e não descoberta de galáxias fracas escondidas no desfoque da imagem, muito fraca para ser detectada pelos métodos convencionais na análise original.
“Se confirmado, essa nova população quebraria efetivamente todos os nossos modelos atuais de números de galáxias e evolução”.
Os pesquisadores agora esperam confirmar a existência de um novo grupo potencial de galáxias usando telescópios em outros comprimentos de onda.
Seu objetivo é decifrar a natureza desses objetos fracos e empoeirados e sua importância no grande esquema da evolução de nosso universo.
O Dr. Pearson disse: “Quando olhamos para a luz das estrelas através de telescópios normais, só podemos ler metade da história do nosso universo, a outra metade está escondida, obscurecida pelo pó interveniente.
“De fato, aproximadamente metade da produção de energia do universo é da Starlight, que foi absorvida pela poeira e reemitida como radiação infravermelha mais fria. Para entender completamente a evolução de nosso universo, precisamos observar o céu na luz infravermelha óptica e mais longa do comprimento de onda”.
O Observatório Espacial Herschel foi encarregado de observar o universo no infravermelho, com seu instrumento de torre cobrindo os comprimentos de onda mais longos.
Como qualquer instrumento científico no espaço, o instrumento Spire também exigia observações regulares para calibração e rotineiramente olhou para um único pedaço de ‘céu escuro’ todos os meses, durante a duração de sua missão de quatro anos.
Herschel manteve o recorde do maior telescópio espacial de infravermelho de todos os tempos, até que foi eclipsado pelo Telescópio Espacial James Webb em 2021.
O astrofísico da Imperial College, Dr. David Clements, que também esteve envolvido na pesquisa, acrescentou: “Esses resultados mostram o quão valioso é o arquivo Herschel.
“Ainda estamos obtendo ótimos novos resultados mais de 10 anos depois que o satélite parou de operar.
“O que não podemos obter, no entanto, são mais dados nesses comprimentos de onda para acompanhar esses novos resultados fascinantes. Para isso, precisamos da próxima geração de Missão de Far-Ir, Prima, atualmente proposta à NASA”.
A Missão de Astrofísica (Prima) está sendo apoiada por um consórcio do Reino Unido, incluindo Ral Space, University of Sussex, Imperial College London e Cardiff University.
Envolveria o uso de um telescópio de 1,8 metros otimizado para imagens e espectroscopia de infravermelho distante, preenchendo a lacuna entre observatórios existentes, como o Telescópio Espacial de James Webb e os telescópios de radio.
A Prima é uma das duas propostas selecionadas para a próxima missão de investigação da NASA em US $ 1 bilhão (£ 772 milhões). A Agência Espacial dos EUA confirmará sua seleção final de missão em 2026.