Os artigos foram publicados no The Astrophysical Journal e nos Avisos Mensais da Royal Astronomical Society e mostram que o Telescópio Espacial James Webb da NASA, com lançamento previsto para o ano que vem, revelará galáxias ocultas .
Luzes poderosas chamadas 'quasares' são os objetos mais brilhantes do universo. Alimentados por buracos negros supermassivos com até um trilhão de vezes a massa do nosso Sol, eles ofuscam galáxias inteiras de bilhões de estrelas. Simulações conduzidas por Science Ph.D. A candidata, Madeline Marshall, mostra que, embora o Telescópio Espacial Hubble da NASA não consiga ver as galáxias atualmente escondidas por esses quasares, o Telescópio James Webb será capaz de passar pelo brilho.
"Webb abrirá a oportunidade de observar essas galáxias hospedeiras muito distantes pela primeira vez", disse Marshall, que conduziu sua pesquisa no ARC Centro de Excelência em Astrofísica do Céu em 3 Dimensões (ASTRO 3-D).
"Isso pode nos ajudar a responder a perguntas como: como os buracos negros podem crescer tanto tão rápido? Existe uma relação entre a massa da galáxia e a massa do buraco negro, como vemos no universo próximo?"
Embora os quasares sejam conhecidos por residirem no centro das galáxias, é difícil dizer como são essas galáxias e como elas se comparam às galáxias sem quasares.
"Em última análise, as observações de Webb devem fornecer novos insights sobre esses sistemas extremos", disse o co-autor do ASTRO 3-D, Stuart Wyithe, da Universidade de Melbourne. "Os dados que ele reúne nos ajudarão a entender como um buraco negro pode crescer e pesar um bilhão de vezes mais que o nosso Sol em apenas um bilhão de anos. Esses grandes buracos negros não deveriam existir tão cedo porque não houve tempo suficiente para que cresçam tanto".
A equipe da Universidade de Melbourne colaborou com pesquisadores dos Estados Unidos, China, Alemanha e Holanda para usar o Telescópio Espacial Hubble para tentar observar essas galáxias. Eles então usaram uma simulação de computador de última geração chamada BlueTides, que foi desenvolvida por uma equipe liderada pela distinta visitante do ASTRO 3-D, Tiziana Di Matteo, da Carnegie Mellon University em Pittsburgh, Pensilvânia, EUA.
"O BlueTides foi projetado para estudar a formação e evolução de galáxias e quasares no primeiro bilhão de anos da história do universo", disse Yueying Ni, da Carnegie Mellon University, que executou a simulação do BlueTides. "Seu grande volume cósmico e alta resolução espacial nos permitem estudar esses raros quasares hospedeiros em uma base estatística".
A equipe usou essas simulações para determinar o que as câmeras de Webb veriam se o observatório estudasse esses sistemas distantes. Eles descobriram que distinguir a galáxia hospedeira do quasar seria possível, embora ainda seja um desafio devido ao pequeno tamanho da galáxia no céu.
Eles também descobriram que as galáxias que hospedam quasares tendiam a ser menores do que a média, medindo apenas cerca de 1/30 do diâmetro da Via Láctea, apesar de conter quase tanta massa quanto a nossa galáxia.
"As galáxias hospedeiras são surpreendentemente minúsculas em comparação com a galáxia média naquele momento", disse Marshall.
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