No submilímetro - a formação do Universo inicial

 Caros Leitores;

Um novo estudo analisou 52 galáxias submilimétricas para nos ajudar a entender as primeiras idades do nosso Universo. Imagem: University of Nottingham / Omar Almaini

Para dar sentido ao nosso Universo, os astrônomos precisam trabalhar duro e levar a tecnologia de observação ao limite. Parte desse trabalho árduo gira em torno do que são chamadas de galáxias submilimétricas (SMGs). SMGs são galáxias que só podem ser observadas na faixa submilimétrica do espectro eletromagnético.

A faixa sub-milimétrica é a faixa de onda entre as faixas de infravermelho distante e de microondas. (Também é chamada de radiação terahertz.) Só tivemos a capacidade de observar na faixa submilimétrica por algumas décadas. Também aumentamos a resolução angular dos telescópios, o que nos ajuda a discernir objetos separados.

Os próprios SMGs são esmaecidos em outros comprimentos de onda, porque são obscurecidos pela poeira. A luz óptica é bloqueada pela poeira e absorvida e reemitida na faixa de submilímetro. No submilímetro, SMGs são altamente luminosos; trilhões de vezes mais luminoso que o sol, na verdade.

Isso ocorre porque são regiões formadoras de estrelas extremamente ativas. As SMGs estão formando estrelas a uma taxa centenas de vezes maior do que a Via Láctea. Elas também são geralmente galáxias mais antigas e distantes, portanto, estão deslocadas para o vermelho. Estudá-los nos ajuda a entender a formação de galáxias e estrelas no início do universo.

Um novo estudo, liderado por James Simpson, da University of Edinburgh e da Durham University, examinou 52 dessas galáxias. No passado, era difícil saber a localização exata dos SMGs. Neste estudo, a equipe contou com o poder do Atacama Large Millimeter / submillimeter array (ALMA) para obter uma medição muito mais precisa de sua localização. Estas 52 galáxias foram identificadas pela primeira vez pelo Submillimeter Common-User Bolometer Array (SCUBA-2) no UKIDSS Ultra Deep Survey.

O comprimento de onda submilimétrico também é chamado de radiação terahertz e está entre a radiação infravermelha e a radiação de microondas no espectro. Crédito: Por Tatoute, CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=6884073

Existem quatro resultados principais do estudo:

1. 48 das SMGs são sem lente, o que significa que não há nenhum objeto de massa suficiente entre nós e eles para distorcer sua luz. Destes, a equipe foi capaz de restringir o desvio para o vermelho (z) para 35 deles a um intervalo médio de z-2,65. Quando se trata de observações extra-galácticas como essa, quanto maior o desvio para o vermelho, mais distante o objeto está. (Para comparação, o objeto com maior desvio para o vermelho que conhecemos é uma galáxia chamada GN-z11, em z = 11,1, que corresponde a cerca de 400 milhões de anos após o Big Bang.

1. Outro tipo de galáxia, a galáxia infravermelha ultraluminosa (ULIRG), foram pensadas para serem versões evoluídas de SMGs. Mas este estudo mostrou que os SMGs são maiores e mais frios do que os ULIRGs, o que significa que qualquer ligação evolutiva entre os dois é improvável.

1. A equipe calculou estimativas de massa de poeira nessas galáxias. Suas estimativas sugerem que efetivamente toda a luz ótica ao infravermelho próximo de estrelas co-localizadas é obscurecida pela poeira. Eles concluíram que um método comum em astronomia usado para caracterizar fontes de luz astronômicas, chamado distribuição de energia espectral (SED), pode não ser confiável quando se trata de SMGs.

1. O quarto resultado está relacionado à evolução das galáxias. De acordo com sua análise, parece improvável que SMGs possam evoluir para galáxias espirais ou lenticulares (uma galáxia lenticular está no meio do caminho entre uma galáxia espiral e uma elíptica). Em vez disso, parece que SMGs são os progenitores de galáxias elípticas .

Este estudo foi um estudo piloto que a equipe espera estender a muitos outros SMGs no futuro.

O Pinwheel Galaxy (M101, NGC 5457) é um exemplo impressionante de uma galáxia espiral. Este estudo determina que provavelmente não há ligação evolutiva entre galáxias submilimétricas e galáxias espirais. Crédito: Agência Espacial Europeia e NASA. CC BY 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=36216331

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Imagens de galáxias distantes em lentes com o grande telescópio milimétrico

Fonte: Universo Hoje

Fonte: Phys News / por Evan Gough, Universe Today / 25-06-2021  

https://phys.org/news/2017-04-submillimeterthe-early-universe-formation.html    

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Hélio R.M.Cabral (Economista, Escritor e Divulgador de conteúdos da Astronomia, Astrofísica, Astrobiologia e Climatologia).Participou do curso (EAD) de Astrofísica, concluído em 2020, pela Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC).

Autor do livro: “Conhecendo o Sol e outras Estrelas”.

Acompanha e divulga os conteúdos científicos da NASA (National Aeronautics and Space Administration), ESA (European Space Agency) e outras organizações científicas e tecnológicas.

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.

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