Quanto mais longe você olha no universo distante, mais difícil é para ver o que está lá fora. Isto não é simplesmente porque os objetos mais distantes aparecem mais fraco, embora isso é verdade. Não é porque o universo está se expandindo, e assim a luz tem mais a percorrer antes que chegue até você, apesar de que é verdade, também. A realidade é que se você construiu o maior telescópio óptico que você poderia imaginar – mesmo aquele que era do tamanho de um planeta inteiro – você ainda não verá o novo recordista cósmico que Hubble acabou de descobrir: A Galáxia GN- z11, cuja luz viajou cerca de 13,4 bilhões de anos, ou 97% da idade do universo , antes de finalmente chegar nossos olhos.
Havia duas coincidências especiais que favoreceram o Hubble para encontra-lo: Uma notável realização técnica, enquanto o outro foi pura sorte. Ao estender a visão de Hubble longe do ultravioleta e ótica e no infravermelho, passados 800 nanômetros todo o caminho para 1,6 microns , Hubble tornou-se sensível à luz, que foi severamente esticado e desvio para o vermelho pela expansão do universo. A luz mais energética que quentes, jovens, estrelas recém-formadas produzem é a linha Lyman – α , que é produzido em um comprimento de onda ultravioleta de apenas 121,567 nanômetros. Mas em altas redshifts, essa linha não passou logo para o visível, mas todo o caminho até o infravermelho, e para a galáxia recém-descoberta , GN- z11 , o seu desvio para o vermelho gritante de 11,1 empurrou essa linha todo o caminho para 1471 nanômetros , mais que o dobro do limite da luz visível!
O Hubble fez as observações espectroscópicas de acompanhamento para confirmar a existência desta galáxia, mas também teve sorte: a única razão desta luz ser visível era porque a região do espaço entre esta galáxia e nossos olhos esta, principalmente, ionizado, que não é verdade para a maioria dos locais no universo neste momento cedo! Um desvio para o vermelho de 11,1 corresponde a apenas 400 milhões de anos após o Big Bang, e a radiação quente de estrelas jovens não ioniza na maior parte do universo, até 550 milhões de anos se passaram. Na maioria dos sentidos, esta galáxia seria invisível, como o gás neutro iria bloquear essa luz, da mesma forma que a luz do centro da nossa galáxia é bloqueado pelas faixas de poeira no plano galáctico. Para ver mais para trás, para a primeira verdadeira galáxias do universo, vai levar o Telescópio Espacial James Webb.
Os “olhos infravermelhos” de Webb são muito menos sensíveis à extinção da luz causada por gás neutro do que instrumentos como o Hubble. Webb podem chegar de volta a um redshift de 15 ou mesmo 20 ou mais, e descobrir a verdadeira resposta para um dos maiores mistérios do universo: quando as primeiras galáxias surgiram!
Créditos da Imagem: (cima); NASA, ESA, P. Oesch (Yale University), G. Brammer (STScI), P. van Dokkum (Yale University), and G. Illingworth (University of California, Santa Cruz) (baixo), of the galaxy GN-z11, a mais distante e com amior desvio para o vermelho galáxia já descoberta e espectroscopicamente confirmada até agora.