Astrônomos descobrem um enorme déficit de luz ultravioleta no universo. As observações feitas pelo Hubble revelaram que o universo possui uma grande quantidade de luz “perdida”.

A equipe de pesquisa, incluindo Benjamin Oppenheimer e Charles Danforth, do Centro de Astrofísica e Astronomia Espacial, nos EUA, analisou as ligações de hidrogênio que conectam as vastas extensões de espaço vazio entre as galáxias.

Quando os átomos de hidrogênio são atingidos por luz ultravioleta altamente energética, eles saem do ambiente neutro e adquirem íons carregados eletricamente.

A equipe usou o Espectrógrafo de Origens Cósmicas, um instrumento de R$ 142 milhões, projetado pela Universidade do Colorado e instalado no Telescópio Espacial Hubble.

“É como se você estivesse em um quarto grande, bem iluminado, mas você olha ao redor e vê apenas algumas lâmpadas de 40 watts“, disse Juna Kollmeier, do Carnegie Institution for Science’s, principal autora de um novo estudo sobre a luz deficitária, publicado em The Astrophysical Journal Letters.

Os astrônomos ficaram surpresos quando descobriram muito mais íons de hidrogênio do que poderiam ser atingidos pela luz ultravioleta conhecida no universo, que vem principalmente de quasares. A diferença é quase de 400%.

Estranhamente, esse descompasso só aparece nos cosmos próximos e relativamente bem estudados. Quando os telescópios se concentram em galáxias com bilhões de anos-luz de distância, que mostra aos astrônomos o que estava acontecendo quando o universo era jovem, tudo parece se somar.

O fato de que a contabilidade de luz necessária para ionizar hidrogênio, que funcionava no início da formação universo, mas que agora se desfaz localmente, tem intrigado os cientistas.

A incompatibilidade surgiu a partir da comparação de simulações em supercomputadores de gás intergaláctico para a análise mais recente de observações do Espectrógrafo de Origens Cósmicas. “As simulações se ajustam muito bem aos dados em relação ao início do universo, e também se encaixam muito bem com os dados locais, se considerarmos a suposição de que esta luz extra é realmente de bem longe“, disse Oppenheimer. “É possível que as simulações não reflitam a realidade, o que por si só seria uma surpresa, porque o hidrogênio intergaláctico é o componente do universo melhor compreendido por nós, até onde sabemos”.

O tipo de luz enérgico o suficiente para transformar hidrogênio neutro em íons de hidrogênio é chamado de “fótons ionizantes” e é conhecido por vir de apenas duas fontes no universo: quasares, que são alimentados por gás quente que caem sobre buracos negros supermassivos, e as estrelas jovens mais quentes.

Observações indicam que os fótons ionizantes provenientes de estrelas jovens são quase sempre absorvidos pelo gás em sua galáxia hospedeira, para que eles nunca escapem e afetem o hidrogênio intergaláctico.

Entretanto, o número de quasares conhecidos é muito menor do que o necessário para produzir a quantidade de luz imprescindível para criar a quantidade de íons de hidrogênio medidos pela equipe de pesquisa. “Se contarmos as fontes conhecidas de fótons ionizantes vindas do ultravioleta, chegamos até cinco vezes menos de íons que foram encontrados“, disse Oppenheimer. “Estamos perdendo 80% dos fótons ionizantes e a pergunta é: de onde eles vêm? A possibilidade mais fascinante é que uma nova fonte exótica, que não são quasares ou galáxias, é responsável pelos fótons perdidos”.

Por exemplo, a misteriosa matéria escura, que mantém as galáxias juntas, mas nunca foi vista diretamente em si, poderia decair e, finalmente, ser responsável por esta luz extra. “O grande fato sobre uma discrepância de 400% é que você sabe que algo está muito errado“, disse o co-autor David Weinberg da Universidade Estadual de Ohio. “Nós ainda não sabemos ao certo o que é, mas, pelo menos uma coisa que pensávamos que sabíamos sobre o universo atualmente, não é verdade”.