Captura recorde de galáxias distantes inclui a mais longínqua detecção de água publicada até à data!
Imagens ALMA de galáxias distantes com formação estelar intensa amplificadas por efeito de lente gravitacional
Observações feitas com o Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) mostram que a formação estelar mais intensa no cosmos ocorreu muito mais cedo do que o que se supunha anteriormente. Os resultados são publicados numa série de artigos científicos que saíram na revista Nature a 14 de março de 2013 e na revista da especialidade Astrophysical Journal. Este trabalho é o exemplo mais recente das descobertas que estão a ser feitas com o ALMA, o novo observatório internacional.
Lente gravitacional das galáxias longínquas com formação estelar intensa (figura esquemática)
Pensa-se que os episódios de formação estelar mais intensos ocorreram no Universo primordial, em galáxias brilhantes de grande massa. Estas galáxias com formação estelar explosiva convertem enormes reservatórios de gás e poeira cósmica em novas estrelas a uma taxa impressionante – muitas centenas de vezes mais depressa do que a formação estelar que ocorre nas mais plácidas galáxias em espiral como a nossa Galáxia, a Via Láctea. Ao olhar para longe no espaço, para galáxias tão distantes que a sua luz demorou muitos milhares de milhões de anos a chegar até nós, os astrónomos conseguem observar esta fase bem atarefada do Universo jovem.
“Quanto mais distante estiver uma galáxia, mais longe no tempo a estamos a ver, por isso ao medir distâncias podemos reconstruir a linha cronológica de quão vigorosa é a formação estelar no Universo nas diferentes épocas da sua história de 13,7 mil milhões de anos,” disse Joaquin Vieira (California Institute of Technology, EUA), que liderou a equipa e é também o autor principal do artigo na revista Nature.
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Os cientistas ficaram surpreendidos ao descobrir que muitas destas galáxias longínquas e poeirentas que estão a formar estrelas, se encontram ainda mais longe do que o esperado, o que significa que, em média, os episódios de formação estelar intensa ocorreram há 12 mil milhões de anos atrás, quando o Universo tinha menos de 2 mil milhões de anos – mil milhões mais cedo do que o que se pensava anteriormente.
Duas destas galáxias são as mais distantes deste tipo de galáxias alguma vez observadas – estão tão distantes que a sua luz começou a sua viagem quando o Universo tinha apenas mil milhões de anos. Mais ainda, numa destas galáxias recorde, detectou-se água entre as moléculas observadas, o que marca as observações de água mais distantes no cosmos publicadas até à data.
A equipa usou a sensibilidade sem precedentes do ALMA para capturar a radiação emitida por 26 destas galáxias no comprimento de onda dos três milímetros. Esta radiação a comprimentos de onda característicos é produzida por moléculas de gás nestas galáxias, sendo os comprimentos de onda esticados pela expansão do Universo ao longo dos milhares de milhões de anos que a luz demora a chegar até nós. Ao medir os comprimentos de onda esticados, os astrónomos podem calcular quanto tempo a luz demorou a chegar e assim colocar cada galáxia no lugar certo da história cósmica.
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(…) os astrónomos (…) tiveram uma ajuda da natureza: utilizaram lentes gravitacionais, um efeito previsto pela teoria da relatividade geral de Einstein, onde a radiação emitida por uma galáxia distante é distorcida pelo efeito gravitacional de uma galáxia mais próxima de nós, que actua como uma lente, fazendo com que a fonte longínqua pareça mais brilhante.
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“Estas belas imagens obtidas com o ALMA mostram as galáxias de fundo distorcidas em arcos múltiplos de luz, conhecidos como anéis de Einstein, que rodeiam as galáxias mais próximas,” disse Yashar Hezaveh (McGill University, Montreal, Canadá), que liderou o estudo das lentes gravitacionais. “Estamos a usar a enorme quantidade de matéria escura que rodeia as galáxias a meio caminho como um telescópio cósmico, para fazer com que galáxias ainda mais distantes pareçam maiores e mais brilhantes.”
A análise da distorção revela que algumas das galáxias longínquas com formação estelar intensa apresentam um brilho equivalente a 40 bilhões de sóis, sendo que as lentes gravitacionais amplificaram até 22 vezes este valor.
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Leiam o artigo completo na página do ESO.
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