Vasto levantamento de hidrogénio oferece nova pista para o abrandamento da formação de estrelas

Os astrónomos mediram com maior precisão a evolução do hidrogénio atómico neutro ao longo dos últimos 4,5 mil milhões de anos, revelando que este importante reservatório de gás das galáxias diminuiu de forma muito menos acentuada do que a própria formação de estrelas.

A equipa internacional combinou observações do Five-hundred-meter Aperture Spherical Radio Telescope, conhecido como FAST, com dados de galáxias do Dark Energy Spectroscopic Instrument. A análise abrangeu cerca de 2,5 milhões de galáxias em aproximadamente um terço do céu. Como os sinais de hidrogénio de 21 centímetros das galáxias eram demasiado fracos para serem detetados individualmente, os investigadores alinharam-nos pelo desvio para o vermelho, uma medida relacionada com a distância, e sobrepuseram-nos para extrair um sinal médio do ruído.

Os resultados mostram que, há 4,5 mil milhões de anos, a taxa de formação de estrelas no Universo era cerca de 2,5 vezes a atual, enquanto a densidade de hidrogénio neutro era apenas cerca de 1,4 vezes a atual. Esta discrepância põe em causa a explicação simples de que as estrelas se tornaram mais escassas sobretudo porque o hidrogénio neutro se esgotou rapidamente.

Em vez disso, o estudo aponta para um possível abrandamento na conversão do gás. As estrelas formam-se em nuvens moleculares densas, e não diretamente a partir de hidrogénio atómico neutro. À medida que o abastecimento de gás em grande escala diminuiu e o gás se tornou menos denso, a conversão de hidrogénio neutro em hidrogénio molecular poderá ter perdido eficiência. Os resultados, publicados na Nature Astronomy, fornecem uma nova referência observacional para estudar como as galáxias amadurecem e por que razão o Universo produz gradualmente menos estrelas.