Caros Leitores;
Os astrônomos descobriram um ninho de galáxias monstruosas de
bebês a 11,5 bilhões de anos-luz de distância, usando o Atacama Large
Millimeter / submillimeter Array (ALMA). As galáxias jovens parecem
residir na junção de filamentos gigantescos em uma teia de matéria escura. Essas
descobertas são importantes para entender como galáxias monstruosas como essas
são formadas e como elas evoluem para enormes galáxias elípticas.
Estamos
vivendo um período relativamente calmo na história do universo. Dez
bilhões de anos atrás, muito antes da formação do Sol e da Terra, áreas do
Universo eram habitadas por galáxias monstruosas com taxas de formação de
estrelas centenas ou milhares de vezes o que observamos hoje na galáxia Via
Láctea. Não existem galáxias monstruosas no universo moderno, mas os
astrônomos acreditam que essas galáxias jovens amadureceram em galáxias
elípticas gigantes que são vistas no universo moderno.
As teorias
atuais de formação de galáxias preveem que essas galáxias monstruosas se formam
em ambientes especiais onde a matéria escura está concentrada. Mas até
agora tem sido difícil determinar a posição de galáxias formadoras de estrelas
ativas com precisão suficiente para realmente testar essa previsão. Parte
do problema é que as galáxias monstruosas formadoras de estrelas são
frequentemente obscurecidas em poeira, dificultando a observação sob luz
visível. No entanto, galáxias empoeiradas emitem fortes ondas de rádio
submilimétricas, os radiotelescópios normalmente não tiveram a resolução
necessária para identificá-las individualmente.
Para procurar
galáxias monstruosas, a equipe de pesquisa liderada por Hideki Umehata
(bolsista de pós-doutorado da Sociedade Japonesa para a Promoção da Ciência do
Observatório Europeu do Sul, Alemanha), Yoichi Tamura (professor assistente da
Universidade de Tóquio) e Kotaro Kohno (professor da Universidade de Tóquio)
usou o ALMA para fazer observações extensas de uma pequena parte do céu chamada
SSA22 na constelação de Aquário (o Portador de Água).
Fig. 1 Exemplo de galáxias monstruosas. À esquerda está a
imagem tirada em comprimentos de onda abaixo do milímetro com o ASTE. Parece
que há uma galáxia monstruosa brilhante. No centro, há uma imagem tirada
nos mesmos comprimentos de onda abaixo do milímetro, mas desta vez usando o
novo recurso de radiotelescópio ALMA. Com resolução 60 vezes melhor e
sensibilidade 10 vezes melhor, podemos ver que, na verdade, existem três
galáxias monstruosas próximas. À direita está a mesma região fotografada
em luz visível pelo telescópio Subaru. Podemos ver que nem todas as
galáxias monstruosas aparecem nesta imagem, ou pelo menos que algumas delas
devem ser muito fracas. Crédito: ALMA (ESO / NAOJ / NRAO), NAOJ
Antes de suas
observações no ALMA, a equipe procurou galáxias-bebê na SSA22 com ASTE, a 10 m. telescópio
submilímetro operado pela NAOJ. Embora a sensibilidade e a resolução não
fossem suficientes para ter certeza, nas imagens da ASTE eles podiam ver
indicações de que poderia haver um aglomerado de galáxias monstruosas. Com
sensibilidade dez vezes melhor e resolução 60 vezes melhor, o ALMA permitiu que
os astrônomos localizassem as localizações de nove galáxias monstruosas na
SSA22.
A equipe
comparou as posições dessas galáxias com a localização de um aglomerado de
galáxias jovens a 11,5 bilhões de anos-luz da Terra na SSA22, que haviam sido
estudadas em luz visível pelo Telescópio Subaru, operado pelo Observatório
Astronômico Nacional do Japão (NAOJ). A forma do aglomerado observado pelo
telescópio Subaru indica a presença de uma enorme teia 3D de matéria escura
invisível. Pensa-se que esta estrutura filamentar da matéria escura seja
um progenitor de estruturas de larga escala no Universo. Um dos exemplos
mais conhecidos de estrutura em larga escala no universo moderno é a Grande
Muralha cósmica, uma gigantesca estrutura filamentar que abrange mais de 500
milhões de anos-luz. A estrutura filamentar da SSA22 poderia ser chamada
de proto-Grande Muralha.
A equipe
descobriu que as jovens galáxias monstruosas pareciam estar localizadas
exatamente na interseção dos filamentos de matéria escura. Esta descoberta
apóia o modelo que galáxias monstruosas se formam em áreas onde a matéria
escura está concentrada. E como as grandes galáxias elípticas modernas são
simplesmente galáxias monstruosas que amadureceram com o tempo, elas também
devem ter se originado de nexos na estrutura de grande escala.
Fig. 2. Uma visualização da proto-Grande
Muralha e galáxias monstruosas. Pensa-se que as galáxias monstruosas nascem
preferencialmente nos centros da rede, como estruturas formadas por galáxias
jovens. Crédito: ALMA (ESO / NAOJ / NRAO)
Este
resultado é um passo muito importante para uma compreensão abrangente da
relação entre a distribuição de matéria escura e galáxias monstruosas. A
equipe continuará sua extensa busca por galáxias monstruosas para olhar ainda
mais para trás no início da história do Universo, para estudar a evolução da
estrutura em larga escala.
Esse
resultado da observação foi publicado por Umehata et al. como “ALMA Deep
Field em SSA22: uma concentração de explosões de estrelas empoeiradas no núcleo
protocluster az = 3.09” no Astrophysical Journal Letters, publicado em 4 de
dezembro de 2015.
Informação
adicional
O Atacama
Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA), uma instalação internacional de
astronomia, é uma parceria da Organização Europeia de Pesquisa Astronômica no
Hemisfério Sul (ESO), da Fundação Nacional de Ciência dos EUA (NSF) e dos
Institutos Nacionais de Ciências Naturais ( NINS) do Japão em cooperação com a
República do Chile. O ALMA é financiado pelo ESO em nome de seus Estados
Membros, pela NSF em cooperação com o Conselho Nacional de Pesquisa do Canadá
(NRC) e pelo Ministério da Ciência e Tecnologia (MOST) em Taiwan e pelo NINS em
cooperação com a Academia Sinica (AS) em Taiwan e no Instituto de Ciências
Espaciais e Espaciais da Coréia (KASI).
A construção
e as operações do ALMA são lideradas pelo ESO em nome de seus Estados Membros; pelo
National Radio Astronomy Observatory (NRAO), gerenciado pela Associated
Universities, Inc. (AUI), em nome da América do Norte; e pelo Observatório
Astronômico Nacional do Japão (NAOJ) em nome do Leste Asiático. O
Observatório Conjunto do ALMA (JAO) fornece a liderança e o gerenciamento
unificados da construção, comissionamento e operação do ALMA.
Ligação
Obrigado pela sua visita e volte sempre!
HélioR.M.Cabral (Economista, Escritor e Divulgador de conteúdos da Astronomia, Astrofísica,
Astrobiologia e Climatologia).
Membro da Society for Science and the Public
(SSP) e assinante de conteúdos científicos da NASA (National Aeronautics and
Space Administration) e ESA (European Space Agency).
Participa do
projeto S`Cool Ground Observation (Observações de Nuvens) que é integrado ao
Projeto CERES (Clouds and Earth´s Radiant Energy System) administrado pela
NASA.A partir de 2019, tornou-se
membro da Sociedade Astronômica Brasileira (SAB), como astrônomo amador.
Participa também do projeto The Globe Program / NASA
Globe Cloud, um Programa de Ciência e Educação Worldwide, que também tem o
objetivo de monitorar o Clima em toda a Terra. Este projeto é patrocinado pela
NASA e National Science Fundation (NSF), e apoiado pela National Oceanic and Atmospheric
Administration (NOAA) e U.S Department of State.
e-mail: heliocabral@coseno.com.br
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