Por que o Universo é transparente?

Se olharmos para o espaço, o que veremos são pontinhos brilhantes em meio a escuridão do Universo, que podem representar estrelas ou até mesmo galáxias distantes inteiras. No entanto, o que é transparente não é bem o Universo, mas sim o gás interestelar, e o Telescópio Espacial James Webb conseguiu explicar o motivo disso.

Logo após o big-bang, o gás do Universo era opaco, quente e denso, e foi esfriando ao longo de centenas de milhões de anos. Cerca de 1 bilhão de anos depois do início do universo, período conhecido como Era da Reionização, o gás voltou a ficar quente e ionizado e tornou-se transparente, provavelmente por causa do surgimento das primeiras estrelas nas galáxias primitivas.

Até então não se sabia o que havia causado essas constantes mudanças, mas agora o James Webb mostrou que essas regiões transparentes surgiram em torno de galáxias relativamente pequenas como bolhas. Ao longo de milhões de anos, elas foram crescendo e se juntando até que ficassem gigantes e deixassem todo o universo transparente.

1° estágio: primeiras estrelas surgem e as galaxias se formam. 2º estágio: galáxias começam a mudar o gás ao seu redor, ionizando-o e tornando ele transparente. 3º estágio: áreas de gás transparente se expandem. 4° Todo o universo ficar claro. (Credito: NASA, ESA, CSA, Joyce Kang (STScI))

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Era da Reionização

Para fazer isso, a equipe de astrônomos liderada por Simon Lilly identificou um quasar no espaço de um pouco antes da Era da Reionização, quando existiam regiões claras e opacas no universo. Por ser extremamente luminoso, o objeto funciona como uma lanterna que destaca o gás entre o quasar e os telescópios.

Durante a trajetória da luz até nós, ela passou por regiões onde era absorvida pelo gás e por outras na qual se movia livremente. Combinando os dados do Webb, com os telescópios do Observatório WM Keck, no Havaí, e do Very Large Telescope do European Southern Observatory e do Magellan Telescope no Observatório Las Campanas, no Chile, os pesquisadores conseguiram determinar a composição e o estado do gás.

Depois, o James Webb procurou por galáxias primitivas próximas a essa trajetória, mostrando que elas geralmente são circundadas por áreas transparentes que chegam a ter 2 milhões de anos de raio, sendo assim, a causa da reionização.

Foram encontradas 117 galáxias desse período e que agora serão estudadas em cinco campos adicionais, todas ancoradas com o quasar central utilizado nesse estudo.

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