Água primordial | AGÊNCIA FAPESP

Graças à uma rara conjunção de fatores, cientistas europeus captam sinal de água emitido há 11 bilhões de anos, muito antes de o Sistema Solar ter sido formado

Água primordial

18 de dezembro de 2008

Agência FAPESP – Água acaba de ser encontrada na maior distância da Terra de que se tem notícia. Tão longe que sua identificação, feita por um grupo de cientistas europeus, corresponde a um sinal que, tendo viajado pela velocidade da luz, levou 11,1 bilhões de anos para chegar ao radiotelescópio Effelsberg, na Alemanha.

O sinal de vapor de água pertenceu a um momento em que o Universo tinha cerca de um quinto de sua atual idade e ainda seriam precisos mais de 6 bilhões de anos para o surgimento do Sistema Solar. Sua identificação, descrita na edição desta quinta-feira (18/12) da revista Nature, mostra que condições para a formação e sobrevivência de moléculas de água já existiam apenas 2,5 bilhões de anos após o Big Bang.

O sinal foi descoberto no quasar MG J0414+0534. Os autores do estudo estimam que o vapor de água teria existido em nuvens de poeira e gás que alimentavam o buraco negro supermassivo no centro do distante quasar. A detecção foi confirmada por observações interferométricas (baseadas em fenômenos ópticos de interferência) de alta resolução com outro radiotelescópio, o Expanded Very Large Array, nos Estados Unidos.

A descoberta de água da infância do Universo foi possível somente por conta do alinhamento do quasar com uma galáxia à sua frente (em relação à Terra). Com o alinhamento, a galáxia atuou como uma espécie de lente de aumento cósmica, ampliando a luz emitida pelo quasar. Sem essa ajuda, seriam precisos 580 dias de contínua observação com o Effelsberg, que tem 100 metros de diâmetro, no lugar das meras 14 horas que permitiram a descoberta.

“Outros tentaram e falharam em sua busca por água e sabíamos que estávamos olhando para um sinal muito fraco. Decidimos aproveitar a chance de usar uma galáxia como lente de aumento para observar a uma distância muito maior do que seria possível e, como imaginávamos, a emissão de água surgiu”, disse Violette Impellizzeri, do Instituto Max Planck de Radioastronomia, primeira autora do artigo agora publicado.

Além do alinhamento providencial, os cientistas contaram com uma grande coincidência. O quasar está exatamente dentro do intervalo certo do desvio para o vermelho – ou redshift, a alteração na forma como a freqüência das ondas de luz é observada em função da velocidade relativa entre a fonte emissora e observador – para que a emissão do sinal da molécula de água passe de sua freqüência normal de 22 GHz para 6 GHz, entrando na faixa de alcance do receptor instalado no telescópio.

“É interessante que encontramos água no primeiro objeto aumentado gravitacionalmente que observamos no Universo distante. Isso sugere que a água pode ter sido muito mais abundante no início do Universo do que achávamos e é algo que poderemos usar em futuros estudos sobre buracos negros supermassivos e sobre evolução de galáxias”, disse outro autor do estudo, John McKean, também do Max Planck.

A emissão de água foi identificada na forma de um maser, uma radiação semelhante ao laser, mas na forma de microondas. O sinal corresponde a uma luminosidade de 10 mil vezes à do Sol.

O artigo A gravitationally lensed water maser in the early Universe, de Eudald Carbonell, de Violette Impellizzeri e outros, pode ser lido por assinantes da Nature em www.nature.com.
 

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