Uma equipe internacional de cientistas dos Estados Unidos e da China descobriu que quando o Universo tinha 800 milhões de anos, pequenas galáxias com formação estelar ativa se formaram nele. O início desse processo coincidiu com o fim da Idade das Trevas - um período em que não havia fontes brilhantes de luz no espaço, e todo o espaço estava cheio de hidrogênio neutro e hélio. Comunicado de imprensa publicado em Phys.org,
De acordo com os conceitos científicos modernos, 300-1000 milhões de anos após o Big Bang, as primeiras galáxias começaram a se formar no Universo. Sua radiação contribuiu para a ionização do gás intergaláctico, como resultado a Idade das Trevas deu lugar à era da reionização.
Para detectar esses sistemas estelares relíquias, os cientistas determinaram a posição do chamado limite de Lyman no espectro de radiação emitida por galáxias distantes. O limite de Lyman é o comprimento de onda mínimo possível de um fóton emitido pelo hidrogênio excitado. Como as estrelas antigas são predominantemente hidrogênio, elas emitem luz ultravioleta apenas em comprimentos de onda acima desse limite.
Quanto mais longe a galáxia está da Terra, mais rápido ela se afasta de nós e mais forte o limite de Lyman é deslocado para o lado vermelho (onda longa) devido ao efeito Doppler. O redshift pode ser usado para determinar a distância ao sistema estelar. Embora a luz ultravioleta seja absorvida pela atmosfera terrestre, radiação suficientemente "avermelhada" atinge a superfície e pode ser detectada por observatórios baseados em terra. Astrônomos usando o limite de Lyman foram capazes de detectar centenas de galáxias para as quais o redshift (z) excede 6. Esses objetos existiam quando o universo tinha menos de um bilhão de anos.
Para identificar a mais antiga dessas galáxias, os pesquisadores voltaram sua atenção para o brilho dos objetos. A luz ultravioleta emitida por eles é facilmente espalhada pelo gás neutro circundante. Como resultado, a fonte de luz parece ser "nebulosa". Como havia muito hidrogênio neutro no início da era da reionização, as galáxias dessa época parecem mais borradas do que as que se formaram depois.
Os astrônomos que usam essa abordagem encontraram 23 sistemas estelares que são os candidatos mais prováveis para o surgimento das primeiras galáxias após o fim da idade das trevas. Seu redshift atingiu sete, o que corresponde à idade do universo de 800 milhões de anos (cerca de 13 bilhões de anos atrás).
