Determinada a distância de uma galáxia antiga
Uma equipe internacional de astrônomos liderada por Fabian Walter do
Instituto Max Planck para a Astronomia (MPIA) em Heidelberg, na
Alemanha, conseguiu pela primeira vez determinar a distância da galáxia
HDF850.1. Esta galáxia é uma das mais produtivas na formação
estelar no Universo observável. A galáxia está a uma distância de 12,5
bilhões de anos-luz. Assim, a vemos quando o Universo tinha menos de 10%
de sua idade atual. Além disso, a HDF850.1 faz parte de um grupo de
cerca de uma dúzia de protogaláxias que se formaram nos primeiros
bilhões de anos de história cósmica. A galáxia
HDF850.1 foi descoberta em 1998. É famosa por produzir novas estrelas a
uma taxa extraordinária, mesmo em escalas astronômicas: uma massa
acumulada de mil sóis por ano. Para efeito de comparação: uma galáxia
comum como a nossa não produz mais do que uma massa solar de novas
estrelas por ano. O "Hubble Deep Field", onde
HDF850.1 está localizada, é uma região no céu que proporciona uma visão
quase inigualável nos confins do espaço. Ele foi primeiramente estudado
extensivamente usando o telescópio espacial Hubble. No entanto,
observações com luz visível apenas revelam uma parte da imagem cósmica, e
observações em diferentes comprimentos de onda foram exploradas. No
final de 1990, os astrônomos usando o telescópio James Clerk Maxwell no
Havaí pesquisaram a região usando a radiação submilimétrica. Este tipo
de radiação, com comprimentos de onda entre alguns décimos de milímetro e
um milímetro, é particularmente adequada para a detecção de nuvens
frescas de gás e poeira.
Os pesquisadores foram
pegos de surpresa quando perceberam que a HDF850.1 era a mais brilhante
fonte de emissão submilimétrica neste campo, porém era completamente
invisível nas observações do telescópio espacial Hubble! A
invisibilidade da galáxia não é um grande mistério. As estrelas são
formadas de densas nuvens de gás e poeira. Estas nuvens densas são
opacas à luz visível, escondendo a galáxia nesta região do espectro. A
radiação submilimétrica passa através das densas nuvens de poeira,
mostrando o seu interior. Mas, uma faixa muito estreita do espectro
torna muito difícil determinar o redshift da galáxia.
Agora,
a equipe conseguiu resolver o mistério. Aproveitando recentes
atualizações para o interferômetro IRAM no Plateau de Bure, nos Alpes
Franceses, que combina seis antenas de rádio que agem como um telescópio
gigantesco milimétrico, foi possível identificar linhas espectrais
necessárias para a determinação de distâncias precisas. "É a
disponibilidade de instrumentos mais poderosos e sensíveis recentemente
instalados no interferômetro IRAM, que nos permitiu detectar estas
linhas fracas na HDF850.1 e, finalmente, encontrar o que tinha sido em
vão durante os últimos 14 anos", explica Pierre Cox, diretor do IRAM. O resultado é uma surpresa: a galáxia está a uma distância de 12,5 bilhões de anos-luz da Terra (redishit z ~ 5,2). A
combinação com as observações obtidas no National Science Foundation's
Karl Jansky Very Large Array (VLA), em seguida, revelou que uma grande
fração da massa da galáxia está na forma de moléculas, a matéria-prima
para futuras estrelas. A fração é muito maior do que é encontrado nas
galáxias do Universo local.
Uma vez que a
distância é conhecida, foi possível mostrar que a galáxia faz parte do
que parece ser uma forma primitiva de aglomerado de galáxias, um dos
dois únicos grupos conhecidos até o momento. Novos
interferômetros mais poderosos que operam em comprimentos de onda
milimétrica e submilimétrica, tais como: o NOEMA, a futura extensão do
interferômetro do Plateau de Bure, e o ALMA, uma rede de antenas que
está sendo construída por um consórcio internacional no deserto do
Atacama, no Chile, irão cobrir estes comprimentos de onda em detalhes
sem precedentes. Eles devem permitir determinações à distância e estudo
mais detalhado de galáxias, invisíveis nos comprimentos de onda ópticos,
que estavam ativamente formando estrelas no Universo primordial.
Fonte: www.nature.com
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