Pela primeira vez, os astrónomos mediram directamente o tamanho e o brilho de regiões de formação estelar numa galáxia muito distante, graças a uma descoberta inesperada do telescópio APEX.
A galáxia encontra-se tão distante, e a sua luz demorou tanto tempo a chegar até nós, que a vemos tal como era há 10 mil milhões de anos.
Uma “lente gravitacional” cósmica está a amplificar a galáxia, dando-nos assim uma vista de perto, a qual seria totalmente impossível de obter de outro modo.
Esta descoberta inesperada revela formação estelar vigorosa e agitada nas galáxias do Universo primitivo, com maternidades estelares a formarem-se cem vezes mais depressa do que nas galáxias mais recentes.
Este trabalho é publicado hoje online na revista Nature.
(This artist’s impression of the distant galaxy SMM J2135-0102 shows large bright clouds a few hundred light-years in size, which are regions of active star formation, These “star factories” are similar in size to those in the Milky Way, but one hundred times more luminous, suggesting that star formation in the early life of these galaxies is a much more vigorous process than typically found in local galaxies. The overlaid contours show the structure of the galaxy as reconstructed from gravitationally lensed observations with the Submillimeter Array)
Ao observarem uma enxame de galáxias de grande massa com o telescópio Atacama Pathfinder Experiment (APEX), nos comprimentos de onda do submilímetro, os astrónomos descobriram uma nova galáxia muito brilhante, mais distante que o enxame, sendo esta a galáxia longínqua mais brilhante alguma vez observada no submilímetro. É extremamente brilhante porque os grãos de poeira cósmica na galáxia brilham ao serem aquecidos por radiação estelar. A nova galáxia foi baptizada com o nome de SMM J2135-0102.
“Ficámos muito surpreendidos ao descobrir um objecto extremamente brilhante que não se encontrava na posição esperada. Rapidamente compreendemos que se tratava de uma galáxia previamente desconhecida que se encontrava muito mais distante mas que estava a ser amplificada pelo enxame de galáxias mais próximo de nós,” diz Carlos De Breuck do ESO, membro da equipa. De Breuck estava a observar no telescópio APEX no planalto do Chajnantor, nos Andes Chilenos, a uma altitude de 5000 metros.
A nova galáxia SMM J2135-0102 é muito brilhante devido ao enxame de galáxias de grande massa que se encontra em frente a este objecto. A enorme massa do enxame curva a luz que vem da galáxia mais distante, actuando como uma lente gravitacional [2]. Tal como acontece com um telescópio, esta lente gravitacional amplifica e torna mais luminosa a imagem da galáxia longínqua. Graças ao alinhamento fortuito entre o enxame e a galáxia longínqua, esta última é muito amplificada, de um factor de 32.
“A amplificação mostra-nos a galáxia com um detalhe sem precedentes, embora se encontre tão distante que a sua luz levou cerca de 10 mil milhões de anos a chegar até nós,” explica Mark Swinbank, da Universidade de Durham, autor principal do artigo científico que relata a descoberta. “Nas observações que se seguiram, obtidas com o telescópio Submillimeter Array, pudemos estudar as nuvens onde estrelas se formam na galáxia com enorme precisão.”
A amplificação permite que as nuvens de formação estelar possam ser isoladas na galáxia até uma escala de cerca de algumas centenas de anos-luz – quase até ao mesmo tamanho das nuvens gigantes da nossa própria Via Láctea. Para podermos observar este nível de detalhes sem a ajuda de lentes gravitacionais precisaríamos de telescópios futuros tais como o ALMA (the Atacama Large Millimeter/submillimeter Array), o qual se encontra actualmente em construção no mesmo planalto que o APEX. Este descoberta fortuita deu assim aos astrónomos uma antevisão única da ciência que será possível realizar daqui a alguns anos.
Estas “fábricas de estrelas” são semelhantes em tamanho às que se encontram na nossa Via Láctea, mas são uma centena de vezes mais luminosas, sugerindo que a formação estelar no início de vida destas galáxias é um processo muito mais vigoroso do que o que é geralmente encontrado em galáxias mais próximas de nós no tempo e no espaço. As nuvens parecem-se, de muitas maneiras, com os núcleos densos de nuvens de formação estelar no Universo próximo.
“Estimamos que a SMM J2135-0102 se encontre a produzir estrelas a uma taxa equivalente a cerca de 250 sóis por ano,” diz de Breuck. “A formação estelar nas suas enormes nuvens de poeira é diferente da no Universo próximo. No entanto, as nossas observações sugerem igualmente que deverá ser possível utilizar o mesmo tipo de física utilizado para as maternidades estelares mais densas nas galáxias próximas, de modo a compreender a formação estelar nestas galáxias mais longínquas.”
Leiam o artigo do ESO.
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