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Duas equipes diferentes de astrônomos detectaram oxigênio na galáxia mais distante conhecida, JADES-GS-z14-0. A descoberta, relatada em dois estudos separados, foi possível graças ao Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), do qual o Observatório Europeu do Sul (ESO) é parceiro. Essa detecção recorde está fazendo os astrônomos repensarem a rapidez com que as galáxias se formaram no Universo primitivo.
Descoberta no ano passado , JADES-GS-z14-0 é a galáxia mais distante confirmada já encontrada: ela está tão longe que sua luz levou 13,4 bilhões de anos para chegar até nós, o que significa que a vemos como ela era quando o Universo tinha menos de 300 milhões de anos, cerca de 2% de sua idade atual. A nova detecção de oxigênio com ALMA , um conjunto de telescópios no Deserto do Atacama, no Chile, sugere que a galáxia é muito mais madura quimicamente do que o esperado.
“ É como encontrar um adolescente onde você só esperaria bebês ”, diz Sander Schouws, um candidato a PhD no Observatório de Leiden, na Holanda, e primeiro autor do estudo liderado pelos holandeses, agora aceito para publicação no The Astrophysical Journal . “ Os resultados mostram que a galáxia se formou muito rapidamente e também está amadurecendo rapidamente, somando-se a um crescente corpo de evidências de que a formação de galáxias acontece muito mais rápido do que o esperado .”
As galáxias geralmente começam suas vidas cheias de estrelas jovens, que são feitas principalmente de elementos leves como hidrogênio e hélio. À medida que as estrelas evoluem, elas criam elementos mais pesados como oxigênio, que são dispersos por sua galáxia hospedeira depois que morrem. Os pesquisadores pensavam que, com 300 milhões de anos, o Universo ainda era jovem demais para ter galáxias maduras com elementos pesados. No entanto, os dois estudos do ALMA indicam que JADES-GS-z14-0 tem cerca de 10 vezes mais elementos pesados do que o esperado.
“ Fiquei surpreso com os resultados inesperados porque eles abriram uma nova visão sobre as primeiras fases da evolução das galáxias ”, diz Stefano Carniani, da Scuola Normale Superiore de Pisa, Itália, e autor principal do artigo agora aceito para publicação na Astronomy & Astrophysics . “ A evidência de que uma galáxia já está madura no Universo infantil levanta questões sobre quando e como as galáxias se formaram .”
A detecção de oxigênio também permitiu que os astrônomos tornassem suas medições de distância para JADES-GS-z14-0 muito mais precisas. “ A detecção do ALMA oferece uma medição extraordinariamente precisa da distância da galáxia até uma incerteza de apenas 0,005 por cento. Este nível de precisão — análogo a ser preciso dentro de 5 cm em uma distância de 1 km — ajuda a refinar nossa compreensão das propriedades de galáxias distantes ”, acrescenta Eleonora Parlanti, uma estudante de doutorado na Scuola Normale Superiore de Pisa e autora do estudo Astronomy & Astrophysics [1] .
“ Embora a galáxia tenha sido descoberta originalmente com o Telescópio Espacial James Webb , foi preciso o ALMA para confirmar e determinar precisamente sua enorme distância ”, [2] diz o Professor Associado Rychard Bouwens, um membro da equipe do Observatório de Leiden. “ Isso mostra a incrível sinergia entre o ALMA e o JWST para revelar a formação e evolução das primeiras galáxias .”
Gergö Popping, um astrônomo do ESO no Centro Regional Europeu ALMA que não participou dos estudos, diz: "Fiquei realmente surpreso com essa detecção clara de oxigênio em JADES-GS-z14-0. Isso sugere que as galáxias podem se formar mais rapidamente após o Big Bang do que se pensava anteriormente. Esse resultado mostra o papel importante que o ALMA desempenha em desvendar as condições sob as quais as primeiras galáxias em nosso Universo se formaram."
Notas
Mais informações
Esta pesquisa foi apresentada em dois artigos publicados na Astronomy & Astrophysics ( https://aanda.org/10.1051/0004-6361/202452451 ) e no The Astrophysical Journal.
As equipes são compostas por:
Artigo de Astronomia e Astrofísica liderado pela Itália : Stefano Carniani (Scuola Normale Superiore, Pisa, Itália [SNS]), Francesco D'Eugenio (Instituto Kavli de Cosmologia, Universidade de Cambridge, Cambridge, Reino Unido [CAM-KIC]; Laboratório Cavendish, Universidade de Cambridge, Cambridge, Reino Unido [CAM-CavL] e INAF – Osservatorio Astronomico di Brera, Milão, Itália), Xihan Ji (CAM-KIC e CAM-CavL), Eleonora Parlanti (SNS), Jan Scholtz (CAM-KIC e CAM-CavL), Fengwu Sun (Centro de Astrofísica | Harvard & Smithsonian, Cambridge, EUA [CfA]), Giacomo Venturi (SNS), Tom JLC Bakx (Departamento de Espaço, Terra e Meio Ambiente, Universidade de Tecnologia Chalmers, Gotemburgo, Suécia), Mirko Curti (Observatório Europeu do Sul, Garching bei München, Alemanha), Roberto Maiolino (CAM-KIC, CAM-CavL e Departamento de Física e Astronomia, University College London, Londres, Reino Unido [UCL]), Sandro Tacchella (CAM-KIC e CAM-CavL), Jorge A. Zavala (Observatório Astronômico Nacional do Japão, Tóquio, Japão), Kevin Hainline (Observatório Steward, Universidade do Arizona, Tucson, EUA [UArizona-SO]), Joris Witstok (Cosmic Dawn Center, Copenhague, Dinamarca [DAWN] e CAM-CavL), Benjamin D. Johnson [CfA], Stacey Alberts [UArizona-SO], Andrew J. Bunker (Departamento de Física, Universidade de Oxford, Oxford, Reino Unido [Oxford]), Stéphane Charlot (Sorbonne Université, CNRS, Institut d'Astrophysique de Paris, Paris, França), Daniel J. Eisenstein (CfA), Jakob M. Helton (UArizona-SO), Peter Jakobsen (DAWN e Niels Bohr Institute, Universidade de Copenhague, Copenhague, Dinamarca), Nimisha Kumari (Space Telescope Science Institute, Baltimore, EUA), Brant Robertson (Departamento de Astronomia e Astrofísica, Universidade da Califórnia, Santa Cruz, EUA), Aayush Saxena (Oxford e UCL), Hannah Übler (CAM-KIC e CAM-CavL), Christina C. Williams (NSF NOIRLab, Tucson, EUA), Christopher NA Willmer (UArizona-SO) e Chris Willott (NRC Herzberg, Victoria, Canadá).
Artigo do The Astrophysical Journal liderado pelos holandeses : Sander Schouws (Observatório de Leiden, Universidade de Leiden, Leiden, Holanda [Leiden]), Rychard J. Bouwens (Leiden), Katherine Ormerod (Instituto de Pesquisa em Astrofísica, Universidade John Moores de Liverpool, Liverpool, Reino Unido [LJMU]), Renske Smit (LJMU), Hiddo Algera (Centro de Ciências Astrofísicas de Hiroshima, Universidade de Hiroshima, Hiroshima, Japão e Observatório Astronômico Nacional do Japão, Tóquio, Japão), Laura Sommovigo (Centro de Astrofísica Computacional, Instituto Flatiron, Nova York, EUA), Jacqueline Hodge (Leiden), Andrea Ferrara (Scuola Normale Superiore, Pisa, Itália), Pascal A. Oesch (Département d'Astronomie, Université de Genève, Versoix, Suíça; Cosmic Dawn Center, Copenhague, Dinamarca e Instituto Niels Bohr, Universidade de Copenhague, Copenhague, Dinamarca), Lucie E. Rowland (Leiden), Ivana van Leeuwen (Leiden), Mauro Stefanon (Leiden), Thomas Herard-Demanche (Leiden), Yoshinobu Fudamoto (Center for Frontier Science, Universidade de Chiba, Chiba, Japão), Huub Rottgering (Leiden) e Paul 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.
Ligações
- Artigo de pesquisa (Carniani et al.)
- Artigo de pesquisa (Schouws et al.)
- Fotos do ALMA
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- Nova análise do ESO confirma danos severos do complexo industrial planejado perto do Paranal
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Fonte: Observatório Europeu do Sul (ESO, na sigla em inglês) / Publicação 20/03/2025
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Web Science Academy; Hélio R.M.Cabral (Economista, Escritor e Divulgador de conteúdos de Economia, Astronomia, Astrofísica, Astrobiologia Climatologia).
Participou do curso (EAD) de Astrofísica, concluído em 2020, pela Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC).
>Autor de cinco livros, que estão sendo vendidos nas livrarias Amazon, Book Mundo e outras.
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