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GTC DESCOBRE O MAIOR ENXAME DE GALÁXIAS CONHECIDO DO UNIVERSO PRIMITIVO
2 de março de 2021

 


Imagem do enxame galáctico em formação, a 12,5 mil milhões de anos-luz. Os círculos indicam os novos membros descobertos com o GTC; 4 deles são mostrados em detalhe.
Crédito: NASA/ESA/GOODS-N+3DHST+Equipa CANDELS/Daniel López/IAC

 

Um estudo, liderado por investigadores do IAC (Instituto de Astrofísica de Canarias) e realizado com o OSIRIS, um instrumento acoplado ao GTC (Gran Telescopio Canarias), descobriu o enxame galáctico em formação mais densamente povoado do Universo primitivo. Os investigadores preveem que esta estrutura, que fica a 12,5 mil milhões de anos-luz, terá evoluído para se tornar um enxame semelhante ao de Virgem, vizinho do Grupo Local de galáxias ao qual pertence a Via Láctea. O estudo foi publicado na revista especializada Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Os enxames de galáxias são grupos de galáxias que permanecem juntas devido à ação da gravidade. Para entender a evolução destas "cidades de galáxias", os cientistas procuram estruturas em formação, os chamados protoenxames galácticos, no início do Universo.

Em 2012, uma equipa internacional de astrónomos fez uma determinação precisa da distância da galáxia HDF850.1, conhecida como uma das galáxias com o maior ritmo de formação estelar no Universo observável. Para sua surpresa, os cientistas também descobriram que esta galáxia, que fica numa das regiões mais estudadas do céu conhecida como HDF/GOODS-North, faz parte de um grupo de mais ou menos uma dúzia de protogaláxias que se formaram durante os primeiros mil milhões de anos da história cósmica. Antes da sua descoberta, apenas era conhecido um outro grupo primordial semelhante.

Agora, graças a uma nova investigação com o instrumento OSIRIS do GTC, a equipa mostrou que é uma das regiões mais densamente povoadas de galáxias no Universo primitivo e, pela primeira vez, realizaram um estudo detalhado das propriedades físicas deste sistema. "Surpreendentemente, descobrimos que todos os membros do enxame estudados até agora, cerca de duas dúzias, são galáxias com formação estelar normal, e que a galáxia central parece dominar a produção de estrelas nesta estrutura", explica Rosa Calvi, ex-investigadora de pós-doutoramento no IAC e autora principal do artigo.

Testemunhas da infância do Universo local

Este estudo recente mostra que este enxame de galáxias em formação é formado por vários componentes, ou "zonas" com diferenças em termos de evolução. Os astrónomos preveem que esta estrutura mudará gradualmente até se tornar um enxame galáctico semelhante ao de Virgem, a região central do superenxame com o mesmo nome onde está situado o Grupo Local de galáxias ao qual a Via Láctea pertence. "Vemos esta cidade em construção tal como era há 12.500 milhões de anos atrás, quando o Universo tinha menos de 10% da sua idade atual, por isso estamos a assistir à infância de um enxame de galáxias como os que são típicos do Universo local", observa Helmut Dannerbauer, investigador do IAC e coautor do artigo.

A distância medida a estas fontes estudadas concorda perfeitamente com as previsões baseadas em observações fotométricas feitas anteriormente no GTC por Pablo Arrabal Haro, ex-aluno de doutoramento no IAC, orientado por José Miguel Rodríguez Espinosa, investigador do IAC e secretário-geral adjunto da União Astronómica Internacional, e Casiana Muñoz-Tuñón, investigadora e Diretora Adjunta do IAC, todos coautoras do presente artigo científico. Arrabal desenvolveu um método para selecionar galáxias com ritmos normais de formação estelar, baseado no levantamento fotométrico SHARDS (Survey for High-z Absorption Red and Dead Sources), um Grande Programa do ESO realizado no GTC. "Fico muito feliz em ver que o método desenvolvido durante a minha tese de doutoramento funciona tão bem no que toca a encontrar e confirmar uma região altamente povoada por galáxias no Universo distante," afirma Arrabal.

O programa SHARDS foi liderado por Pablo Pérez-González, investigador do Centro de Astrobiologia e também autor do artigo. Como explica Pérez-González, "medir exatamente como estas estruturas se formam, especialmente no início do Universo, não é fácil, e precisamos de dados excecionais como os que estamos a obter com o telescópio GTC como parte dos projetos SHARDS e SHARDS Frontier Fields, que nos permitem determinar distâncias até galáxias e entre galáxias na orla do Universo com uma precisão nunca antes alcançada."

Além disso, Stefan Geier, astrónomo de apoio do GTC e coautor do artigo científico, salienta que "este resultado altamente surpreendente não teria sido possível sem a extraordinária capacidade do OSIRIS juntamente com a grande área de recolha de luz do GTC, o maior telescópio ótico e infravermelho do mundo."

 


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// IAC (comunicado de imprensa)
// Artigo científico (Monthly Notices of the Royal Astronomical Society)
// Artigo científicio (arXiv.org)

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Enxame de Virgem:
SEDS
Wikipedia

GTC (Gran Telescopio Canarias):
Página principal
Wikipedia

 
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