CARTÓGRAFOS CÓSMICOS MAPEIAM UNIVERSO PRÓXIMO REVELANDO A DIVERSIDADE DE GALÁXIAS FORMADORAS DE ESTRELAS 11 de junho de 2021
Usando o ALMA, cientistas concluíram um censo de quase 100 galáxias no Universo próximo, mostrando os seus comportamentos e aparências. Os cientistas compararam os dados ALMA com os do Telescópio Espacial Hubble. O levantamento concluiu que, ao contrário da opinião científica popular, os berçários estelares não têm todos os mesmo aspeto e comportamento. De facto, como visto aqui, são tão diferentes quanto as pessoas, casas, bairros e regiões que constituem o nosso próprio mundo.
Crédito: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/PHANGS, S. Dagnello (NRAO)
Uma equipa de astrónomos, recorrendo ao ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array), concluiu o primeiro censo de nuvens moleculares no Universo próximo, revelando que, ao contrário da opinião científica anterior, nem todos estes berçários estelares têm o mesmo aspeto e comportamento. De facto, são tão diferentes quanto as pessoas, casas, bairros e regiões que constituem o nosso próprio mundo.
As estrelas são formadas por nuvens de poeira e gás chamadas nuvens moleculares, ou berçários estelares. Cada berçário estelar no Universo pode formar milhares ou até dezenas de milhares de novas estrelas durante a sua vida. Entre 2013 e 2019, astrónomos do projeto PHANGS (Physics at High Angular Resolution in Nearby GalaxieS) realizaram o primeiro levantamento sistemático de 100.000 berçários estelares em 90 galáxias no Universo próximo para obter uma melhor compreensão da sua relação com as galáxias onde vivem.
"Costumávamos pensar que todos os berçários estelares em todas as galáxias tinham mais ou menos o mesmo aspeto, mas este levantamento revelou que não é o caso, e os berçários estelares mudam de local para local," disse Adam Leroy, professor de astronomia na Universidade Estatal do Ohio, autor principal do artigo que apresenta o levantamento PHANGS pelo ALMA. "Esta é a primeira vez que tiramos imagens de ondas milimétricas de muitas galáxias próximas com a mesma nitidez e qualidade das imagens óticas. E enquanto as imagens óticas mostram a luz das estrelas, estas novas imagens inovadoras mostram-nos as nuvens moleculares que formam essas estrelas."
Os cientistas compararam estas mudanças com o modo como as pessoas, as casas, bairros e cidades exigem características semelhantes, mas mudam de região para região e de país para país.
"Para entender como as estrelas se formam, precisamos de ligar o nascimento de uma única estrela ao seu lugar no Universo. É como ligar uma pessoa à sua casa, vizinhança, cidade e região. Se uma galáxia representa uma cidade, então a vizinhança é o braço espiral, a casa a unidade de formação estelar, e as galáxias vizinhas as cidades próximas da região," disse Eva Schinnerer, astrónoma do Instituto Max Planck para Astronomia e investigadora principal da colaboração PHANGS. "Estas observações ensinaram-nos que a 'vizinhança' tem efeitos pequenos, mas pronunciados, sobre onde e quantas estrelas nascem."
Para melhor entender a formação estelar em diferentes tipos de galáxias, a equipa observou semelhanças e diferenças nas propriedades moleculares do gás e nos processos de formação estelar nos discos galácticos, barras estelares, braços espirais e centros de galáxias. Confirmaram que a localização, ou vizinhança, desempenha um papel crítico na formação das estrelas.
"Ao mapear diferentes tipos de galáxias e a diversidade de ambientes que existem dentro das galáxias, estamos a rastrear toda a gama de condições sob as quais nuvens de gás, formadoras de estrelas, vivem no Universo atual. Isto permite-nos medir o impacto que muitas variáveis diferentes têm na forma como a formação estelar ocorre," disse Guillermo Blanc, astrónomo do Instituto Carnegie para Ciência e coautor do artigo.
"O modo como as estrelas se formam, e como a sua galáxia afeta esse processo, são aspetos fundamentais da astrofísica," disse Joseph Pesce, do programa NRAO/ALMA para a NSF. "O projeto PHANGS utiliza o extraordinário poder de observação do observatório ALMA e forneceu uma visão notável da história da formação estelar de uma maneira nova e diferente."
Annie Hughes, astrónoma do IRAP (L’Institut de Recherche en Astrophysique et Planétologie), acrescentou que esta é a primeira vez que os cientistas têm um instantâneo do aspeto das nuvens de formação estelar ao longo de uma ampla gama de galáxias diferentes. "Descobrimos que as propriedades das nuvens de formação estelar dependem de onde estão localizadas: as nuvens nas densas regiões centrais das galáxias tendem a ser mais densas, mais massivas e mais turbulentas do que as nuvens que residem nos arredores tranquilos de uma galáxia. O ciclo de vida das nuvens também depende do seu ambiente. A rapidez com que uma nuvem forma estrelas e o processo que em última análise acaba por destrui-la parecem depender de onde esta nuvem mora."
Esta não é a primeira vez que o ALMA observa berçários estelares noutras galáxias, mas quase todos os estudos anteriores focaram-se em galáxias individuais ou em parte de uma. Durante um período de cinco anos, o PHANGS montou uma visão completa da população de galáxias próximas. "O projeto PHANGS é uma nova forma de cartografia cósmica que nos permite ver a diversidade das galáxias sob uma nova luz, literalmente. Estamos finalmente a ver a diversidade do gás formador de estrelas em muitas galáxias e somos capazes de entender como muda ao longo do tempo. Era impossível fazer estes mapas detalhadas antes do ALMA," disse Erik Rosolowsky, professor associado de física da Universidade de Alberta e coautor da investigação. "Este novo atlas contém 90 dos melhores mapas já feitos, que revelam onde a próxima geração de estrelas se formará."
Para a equipa, o novo atlas não significa o fim da viagem. Embora o levantamento tenha respondido a perguntas sobre o quê e onde, levantou outras. "Esta é a primeira vez que temos uma visão clara da população de berçários estelares em todo o Universo próximo. Nesse sentido, é um grande passo para entender de onde viemos," disse Leroy. "Embora agora saibamos que os berçários estelares variam de um lugar para outro, ainda não sabemos porquê ou como estas variações afetam as estrelas e os planetas formados. Estas são perguntas que esperamos responder num futuro próximo."
Dez artigos que relatam os resultados do levantamento PHANGS foram apresentados esta semana na 238.ª reunião da Sociedade Astronómica Americana.
Vista aqui como uma composição de dados do ALMA (a laranja/vermelho) e do Telescópio Espacial Hubble, NGC 4254 esteve entre as quase 100 galáxias incluídas no recente projeto PHANGS, um censo de galáxias no Universo próximo. O levantamento descobriu que os berçários estelares não têm todos os mesmo aspeto e comportamento, e que estas características dependem fortemente da localização dos berçários estelares. NGC 4254 é um exemplo de uma galáxia com morfologia do tipo M.
Crédito: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/PHANGS, S. Dagnello (NRAO)
NGC 4535 é uma galáxia no Universo próximo que contém uma morfologia em espiral e uma barra estelar. Foi catalogada juntamente com quase 100 galáxias durante um censo recente pelo projeto PHANGS. O censo revelou que, ao contrário da teoria científica mais aceite, os berçários estelares não têm todos os mesmo aspeto e comportamento. De facto, podem ser muito diferentes. NGC 4535 é aqui vista como uma composição de dados do ALMA (laranja/vermelho) e do Telescópio Espacial Hubble.
Crédito: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/PHANGS, S. Dagnello (NRAO)
