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ALMA IDENTIFICA PRIMEIRA POLUIÇÃO AMBIENTAL DO UNIVERSO
24 de dezembro de 2019

 


Imagem ALMA de uma jovem galáxia rodeada por um casulo gasoso de carbono. A cor vermelha mostra a distribuição do carbono gasoso, visto graças à combinação de dados do ALMA para 18 galáxias. A imagem tem 3,8x3,8 segundos de arco, o que corresponde a 70.000x70.000 anos-luz à distância de 12,8 mil milhões de anos-luz.
Crédito: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), Telescópio Espacial Hubble da NASA/ESA, Fujimoto et al.

 

Usando o ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array), investigadores descobriram nuvens gigantescas de carbono gasoso com um raio superior a 30.000 anos-luz em torno de galáxias jovens. Esta é a primeira confirmação de que os átomos de carbono, produzidos no interior das estrelas, no início do Universo, se espalharam além das galáxias. Nenhum estudo teórico previu grandes casulos de carbono em torno de galáxias em crescimento, o que levanta questões sobre a nossa compreensão atual da evolução cósmica.

"Examinámos cuidadosamente o Arquivo Científico ALMA e recolhemos todos os dados que contêm sinais de rádio de iões de carbono em galáxias do Universo jovem, apenas mil milhões de anos após o Big Bang," diz Seiji Fujimoto, autor principal do artigo científico e astrónomo da Universidade de Copenhaga, ex-aluno de doutoramento da Universidade de Tóquio. "Ao combinar todos os dados, alcançámos uma sensibilidade sem precedentes. Obter um conjunto de dados da mesma qualidade com uma observação levaria 20 vezes mais do que as observações típicas do ALMA, o que é quase impossível de alcançar."

Os elementos pesados como o carbono e o oxigénio não existiam no Universo na época do Big Bang. Foram formados mais tarde graças à fusão nuclear nas estrelas. No entanto, ainda não se sabe como estes elementos se espalharam pelo Universo. Os astrónomos encontraram elementos pesados dentro de galáxias bebé, mas não para lá dessas galáxias, devido à sensibilidade limitada dos seus telescópios. Esta equipa de investigação resumiu os sinais fracos armazenados no arquivo de dados e empurrou os limites.

"As nuvens gasosas de carbono são quase cinco vezes maiores do que a distribuição de estrelas nas galáxias, como observado pelo Telescópio Espacial Hubble," explica Masami Ouchi, professor na Universidade de Tóquio e do Observatório Astronómico Nacional do Japão. "Vimos nuvens difusas, mas enormes, flutuando no Universo escuro como carvão."

Então, como é que os casulos de carbono se formaram? "As explosões de supernova na fase final da vida estelar expelem elementos pesados formados nas estrelas," diz o professor Rob Ivinson, diretor de ciência do ESO. "Os jatos energéticos e a radiação dos buracos negros supermassivos nos centros das galáxias também podem ajudar a transportar carbono para fora das galáxias e, finalmente, para todo o Universo. Estamos a testemunhar esse processo de difusão em andamento, a primeira poluição ambiental do Universo."

A equipa de investigação realça que, atualmente, os modelos teóricos são incapazes de explicar estas grandes nuvens de carbono em torno de galáxias jovens, provavelmente indicando que algum novo processo físico tem de ser incorporado nas simulações cosmológicas. "As galáxias jovens parecem ejetar uma quantidade de gás rico em carbono que excede em muito a nossa expetativa," diz Andrea Ferrara, professor da Scuola Normale Superiore di Pisa.

A equipa está agora a usar o ALMA e outros telescópios por todo o planeta para explorar ainda mais as implicações da descoberta de fluxos galácticos e halos ricos em carbono em torno das galáxias.

 


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Impressão de artista de uma jovem galáxia rodeada por uma gigantesca nuvem de gás.
Crédito: NAOJ


// Observatório ALMA (comunicado de imprensa)
// Artigo científico (The Astrophysical Journal)
// Artigo científico (arXiv.org)

Saiba mais

Universo:
A expansão acelerada do Universo (Wikipedia)
Universo (Wikipedia)
Idade do Universo (Wikipedia)
Estrutura a grande-escala do Universo (Wikipedia)
Big Bang (Wikipedia)
Cronologia do Big Bang (Wikipedia)

Formação estelar:
Wikipedia

Galáxias:
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