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GALÁXIAS DISTANTES REVELAM HISTÓRIA DA FORMAÇÃO ESTELAR DO UNIVERSO
20 de dezembro de 2019

 


Composição de uma observação que mostra milhares de galáxias no rádio e o radiotelescópio MeerKAT no semiderserto do Karoo na África do Sul. Os pontos mais brilhantes são galáxias rádio luminosas alimentadas por buracos negros supermassivos. A míriade de pontos fracos são galáxias distantes como a nossa própria Via Láctea, demasiado ténues para serem detetadas até agora. Dado que as ondas rádio viajam à velocidade da luz, esta imagem é uma máquina do tempo que "amostra" a história da formação estelar do Universo.
Crédito: SARAO; NRAO/AUI/NSF

 

Esta nova imagem rádio está repleta de pontos, cada um dos quais é uma galáxia distante! Os pontos mais brilhantes são galáxias alimentadas por buracos negros supermassivos. Mas o que torna esta imagem especial são os inúmeros pontos fracos que enchem o céu. São galáxias distantes como a nossa que nunca foram antes observadas no rádio.

Para aprender mais sobre a história de formação estelar do Universo, precisamos de olhar para trás no tempo. As galáxias por todo o Universo têm formado estrelas ao longo dos últimos 13 mil milhões de anos. Mas a maioria das estrelas nasceram há 8-11 mil milhões de anos, durante uma era chamada "meio-dia cósmico".

Tem sido um desafio para os astrónomos o estudo da luz fraca oriunda desta época. Os telescópios óticos podem ver galáxias muito distantes, mas as estrelas novas estão em grande parte escondidas dentro de nuvens de gás e poeira. Os radiotelescópios podem ver através da poeira e observar as raras e brilhantes galáxias de formação estelar explosiva, mas até agora não eram sensíveis o suficiente para detetar os sinais de galáxias muito longe da Via Láctea, responsáveis pela maior parte da formação estelar no Universo.

Uma equipa internacional de astrónomos usando o telescópio MeeKAT do SARAO (South African Radio Astronomy Observatory) recentemente fez a primeira observação rádio sensível o suficiente para revelar estas galáxias. "Para fazer esta imagem, selecionámos uma área do céu do hemisfério sul que não contém fortes fontes de rádio cujo brilho possa ofuscar uma observação sensível," disse Tom Mauch do SARAO na Cidade do Cabo, África do Sul, que liderou a equipa cujos resultados foram aceites para publicação na revista The Astrophysical Journal.

A equipa usou as 64 antenas do MeerKAT para observar esta área durante um total de 130 horas. A imagem resultante mostra uma região do céu comparável em área a cinco Luas Cheias, contendo dezenas de milhares de galáxias.

"Tendo em conta que as ondas de rádio viajam à velocidade da luz, esta imagem é uma máquina do tempo que 'amostra' formação estelar nestas galáxias distantes ao longo de milhares de milhões de anos," explicou o coautor James Condon do NRAO (National Radio Astronomy Observatory) em Charlottesville, no estado norte-americano da Virgínia. "Dado que apenas estrelas de vida curta com menos de 30 milhões de anos libertam ondas de rádio, sabemos que a imagem não é contaminada por estrelas antigas. A 'luz' rádio que vemos de cada galáxia é, portanto, proporcional à sua taxa de formação estelar naquele momento."

Os astrónomos querem usar esta imagem para aprender mais sobre a formação estelar em todo o Universo. "Estes primeiros resultados indicam que a taxa de formação estelar perto do meio-dia cósmico é ainda maior do que originalmente se esperava," disse Allison Matthews, estudante da Universidade da Virgínia e doutoranda no NRAO. "Imagens anteriores só conseguiam detetar a ponta do iceberg, as galáxias raras e luminosas que produziram apenas uma pequena fração das estrelas no Universo. O que vemos agora é a imagem completa: estes pontos ténues são as galáxias que formaram a maioria das estrelas no Universo."

"Somente nos últimos anos se desenvolveu a tecnologia para construir telescópios magníficos como o MeerKAT na África do Sul, o poder de computação para criar imagens como esta e obter uma compreensão real de como o Universo veio a ser como é," acrescentou o astrónomo William Cotton do NRAO. "As próximas gerações de instrumentos, com o SKA (Square Kilometer Array) e a próxima geração do VLA (Very Large Array) devem ser ainda mais espetaculares."

 


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// NRAO (comunicado de imprensa)
// Artigo científico (arXiv.org)

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Formação estelar:
Wikipedia

MeerKAT:
SARAO
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