Como universo se tornou transparente? Ventos neste aglomerado podem explicar

Uma equipe da Universidade de Michigan publicou um estudo mostrando que ventos super velozes em aglomerados de “explosões” de formação estelar são impulsionados por radiação, e não por supernovas. De quebra, eles demonstraram um possível mecanismo que transformou o universo em um lugar transparente após o Big Bang.

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As regões “starbrust”, como são chamadas pelos astrônomos, são onde a formação de estrelas ocorre a uma taxa bem maior em comparação com o que é normalmente observado. Esta atividade extrapolada consumirá o suprimento de gás disponível muito mais rápido do que o tempo de vida da galáxia. Uma dessas regiões é a Mrk 71, localizada em uma galáxia próxima.

Os cientistas observaram superventos a 1% da velocidade da luz — que é incrivelmente rápido — emanando do aglomerado em Mrk 71. O paradigma é que esses ventos surgem de supernovas, ou seja, quando estrelas explodem (não confundir com “explosão de formação estelar”, que é uma tradução livre do termo “starbrust”). Acontece que os autores do novo estudo argumentam que o aglomerado é muito jovem para ter supernovas.

Por isso, eles sugerem que há um mecanismo diferente por trás desses ventos avassaladores: a radiação ultravioleta emitira pela própria “starbrust”, ou seja, pela formação estelar acima da média. "Descobrimos que mesmo se houvesse supernovas, ainda não haveria energia suficiente para acelerar o gás às velocidades que observamos", disseram. "Comparamos a força da luz estelar no gás com a força da gravidade e descobrimos que a radiação é muito mais forte”.

Isso significa que a radiação consegue empurrar o gás de modo que a própria gravidade não o traga de volta. O nome que o fenômeno recebeu é bastante sugestivo: vento impulsionado por radiação”. Mas ele pode explicar não apenas aglomerados como o Mrk 71, como também a época conhecida como aurora cósmica, quando as luzes das primeiras estrelas conseguiram se espalhar livremente.

No início do cosmos, após o Big Bang, o universo era denso demais para que os fótons conseguissem circular, por isso os astrofísicos descrevem o universo dessa época como “opaco”, cheio de átomos de hidrogênios neutros muito próximos uns dos outros. Podemos comparar isso a entrar em uma nuvem superdensa, tão densa que a luz solar não consegue atravessá-la. Você pode acender uma lanterna, mas uma pessoa ao seu lado não conseguirá enxergá-la, porque os fótons são bloqueados pela densidade de partículas da nuvem.

Quando as primeiras estrelas se formaram nas primeiras galáxias, começaram a produzir radiação ultravioleta, capazes de “evaporar” o universo, de acordo com os pesquisadores. "Apenas a luz ultravioleta consegue fazer isso, porque ela tem que estar acima de um certo limite de energia", explicam os autores. "Uma vez que o hidrogênio é ionizado, ele se torna transparente porque não consegue capturar mais fótons UV”.

Eles perceberam isso quando analisavam a região Mrk 71, que fica na galáxia NGC 2366. Estudando os ventos por lá, descobriram que a aceleração acontece quando a luz intensa das estrelas irradia as bolhas densas de gás hidrogênio. Essas bolhas devem ser realmente muito densas para isso acontecer, enquanto a luz escapa pelos espaços entre elas, e as expele para longe do aglomerado de estrelas. Em outras palavras, a radiação ultravioleta age como vento “assoprando” as nuvens.

Esse mesmo processo poderia ter ocorrido no início do universo, quando as primeiras estrelas nasceram envoltas às densas nuvens de hidrogênio que preenchiam o cosmos. A luz “assopra” o gás ao redor da estrela e abre um caminho para a radiação ultravioleta passar e desempenhar o seu papel de “evaporar o universo”.

Se estiver correta, ssa explicação cai “como uma luva” para os astrofísicos preencherem lacunas na história de nosso universo, porque ainda não se sabe exatamente como as estrelas conseguiram ionizar todo o hidrogênio livre que havia.

O estudo foi publicado na Astrophysical Journal Letters.

Fonte: University of Michigan