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Pesquisadores descobriram a galáxia mais distante parecida com a Via Láctea já observada. Chamada de REBELS-25, essa galáxia de disco parece tão organizada quanto as galáxias atuais, mas a vemos como ela era quando o Universo tinha apenas 700 milhões de anos. Isso é surpreendente, pois, de acordo com nossa compreensão atual da formação de galáxias, espera-se que essas galáxias primitivas pareçam mais caóticas. A rotação e a estrutura da REBELS-25 foram reveladas usando o Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), do qual o Observatório Europeu do Sul (ESO) é parceiro.
As galáxias que vemos hoje percorreram um longo caminho desde suas contrapartes caóticas e aglomeradas que os astrônomos normalmente observam no início do Universo. “ De acordo com nossa compreensão da formação de galáxias, esperamos que a maioria das galáxias iniciais sejam pequenas e tenham uma aparência desorganizada ”, diz Jacqueline Hodge, astrônoma da Universidade de Leiden, na Holanda, e coautora do estudo.
Essas galáxias primitivas e confusas se fundem umas com as outras e então evoluem para formas mais suaves em um ritmo incrivelmente lento. Teorias atuais sugerem que, para uma galáxia ser tão ordenada quanto a nossa Via Láctea — um disco giratório com estruturas organizadas como braços espirais — bilhões de anos de evolução devem ter decorrido. A detecção de REBELS-25, no entanto, desafia essa escala de tempo.
No estudo, aceito para publicação no Monthly Notices of the Royal Astronomical Society , os astrônomos descobriram que a REBELS-25 é a galáxia de disco fortemente rotativa mais distante já descoberta. A luz que nos chega dessa galáxia foi emitida quando o Universo tinha apenas 700 milhões de anos — meros cinco por cento de sua idade atual (13,8 bilhões) — tornando a rotação ordenada da REBELS-25 inesperada. “ Ver uma galáxia com tais semelhanças com a nossa Via Láctea, que é fortemente dominada pela rotação, desafia nossa compreensão de quão rapidamente as galáxias no Universo primitivo evoluem para as galáxias ordenadas do cosmos de hoje ”, diz Lucie Rowland, uma estudante de doutorado na Universidade de Leiden e primeira autora do estudo.
REBELS-25 foi detectado inicialmente em observações anteriores pela mesma equipe, também conduzidas com o ALMA, que está localizado no deserto do Atacama, no Chile. Na época, foi uma descoberta emocionante, mostrando indícios de rotação, mas a resolução dos dados não era boa o suficiente para ter certeza. Para discernir adequadamente a estrutura e o movimento da galáxia, a equipe realizou observações de acompanhamento com o ALMA em uma resolução mais alta, o que confirmou sua natureza de quebra de recordes. "O ALMA é o único telescópio existente com a sensibilidade e a resolução para atingir isso", diz Renske Smit, pesquisadora da Liverpool John Moores University no Reino Unido e também coautora do estudo.
Surpreendentemente, os dados também sugeriram características mais desenvolvidas semelhantes às da Via Láctea, como uma barra central alongada e até braços espirais, embora mais observações sejam necessárias para confirmar isso. “ Encontrar mais evidências de estruturas mais evoluídas seria uma descoberta emocionante, pois seria a galáxia mais distante com tais estruturas observadas até o momento ”, diz Rowland.
Essas observações futuras da REBELS-25, juntamente com outras descobertas de galáxias rotativas primitivas, potencialmente transformarão nossa compreensão da formação inicial de galáxias e da evolução do Universo como um todo.
Mais informações
Esta pesquisa é apresentada em um artigo intitulado “REBELS-25: Descoberta de uma galáxia de disco dinamicamente fria em z=7,31” a ser publicado no Monthly Notices of the Royal Astronomical Society .
As observações foram conduzidas como parte do Grande Programa ALMA REBELS : Pesquisa de Linhas Brilhantes de Emissão da Era da Reionização.
A equipe é composta por LE Rowland (Observatório de Leiden, Universidade de Leiden, Holanda [Leiden]), J. Hodge (Leiden), R. Bouwens (Leiden), PM Piña (Leiden), A. Hygate (Leiden), H. Algera (Centro de Ciências Astrofísicas, Universidade de Hiroshima, Japão [HASC]; Observatório Astronômico Nacional do Japão, Japão), M. Aravena (Núcleo de Astronomia, Facultad de Ingeniería y Ciencias, Universidad Diego Portales, Chile), R. Bowler (Centro Jodrell Bank de Astrofísica, Universidade de Manchester, Reino Unido), E. da Cunha (Centro Internacional de Pesquisa em Radioastronomia, Universidade da Austrália Ocidental, Austrália; Centro de Excelência ARC para Astrofísica de Todo o Céu em 3 Dimensões), P. Dayal (Instituto Astronômico Kapteyn, Universidade de Groningen, Holanda), A. Ferrara (Scuola Normale Superiore, Itália [SNS]), T. Herard-Demanche (Leiden), H. Inami (HASC), I. van Leeuwen (Leiden), I. de Looze (Observatório Sterrenkundig, Universidade de Ghent, Bélgica), P. Oesch (Departamento de Astronomia, Universidade de Genebra, Suíça; Cosmic Dawn Center, Dinamarca), A. Pallottini (SNS), S. Phillips (Astrophysics Research Institute, Liverpool John Moores University, UK [LJMU]), M. Rybak (Faculdade de Engenharia Elétrica, Delft University of Technology, Holanda; Leiden; Instituto Holandês de Pesquisa Espacial, Holanda), S. Schouws (Leiden), R. Smit (LJMU), L. Sommovigo (Centro de Astrofísica Computacional, Flatiron Institute, EUA), M. Stefanon. (Departamento de Astronomia e Astrofísica, Universitat de València, Espanha; Grupo de Astrofísica Extragaláctica y Cosmología, Universitat de València, Espanha), P. van der Werf (Leiden).
O Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), uma instalação astronômica internacional, é uma parceria do ESO, da National Science Foundation (NSF) dos EUA 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 dos seus Estados-Membros, pela NSF em cooperação com o National Research Council of Canada (NRC) e o National Science and Technology Council (NSTC) em Taiwan e pelo NINS em cooperação com a Academia Sinica (AS) em Taiwan e o Korea Astronomy and Space Science Institute (KASI). A construção e as operações do ALMA são lideradas pelo ESO em nome dos seus Estados-Membros; pelo National Radio Astronomy Observatory (NRAO), gerido pela Associated Universities, Inc. (AUI), em nome da América do Norte; e pelo National Astronomical Observatory of Japan (NAOJ) em nome do Leste Asiático. O Joint ALMA Observatory (JAO) fornece a liderança e gestão unificadas da construção, comissionamento e operação do ALMA.
O Observatório Europeu do Sul (ESO) permite que cientistas do mundo inteiro descubram os segredos do Universo para o benefício de todos. Nós projetamos, construímos e operamos observatórios terrestres de classe mundial — que astrônomos usam para lidar com questões interessantes e espalhar o fascínio pela astronomia — e promovemos a colaboração internacional para a astronomia. Estabelecido como uma organização intergovernamental em 1962, hoje o ESO é apoiado por 16 Estados-Membros (Áustria, Bélgica, República Tcheca, Dinamarca, Espanha, França, Finlândia, Irlanda, Itália, Holanda, Polônia, Portugal, Reino Unido, Suécia e Suíça), juntamente com o estado anfitrião do Chile e com a Austrália como Parceiro Estratégico. A sede do ESO e seu centro de visitantes e planetário, o ESO Supernova, estão localizados perto de Munique, na Alemanha, enquanto o deserto chileno do Atacama, um lugar maravilhoso com condições únicas para observar o céu, abriga nossos telescópios. O ESO opera três locais de observação: La Silla, Paranal e Chajnantor. No Paranal, o ESO opera o Very Large Telescope e seu Very Large Telescope Interferometer, assim como telescópios de rastreio como o VISTA. Também no Paranal o ESO sediará e operará o Cherenkov Telescope Array South, o maior e mais sensível observatório de raios gama do mundo. Juntamente com parceiros internacionais, o ESO opera o ALMA no Chajnantor, uma instalação que observa os céus na faixa milimétrica e submilimétrica. No Cerro Armazones, perto do Paranal, estamos construindo “o maior olho do mundo no céu” — o Extremely Large Telescope do ESO. A partir dos nossos escritórios em Santiago, Chile, apoiamos as nossas operações no país e interagimos com parceiros e a sociedade chilena.
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Fonte: Observatório Europeu do Sul (ESO, na sigla em inglês) / Publicação 07-10-2024
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