Galáxias formadoras de estrelas no universo próximo
O universo é uma tapeçaria infinita de mistérios, com galáxias distantes e antigas bordadas em seu vasto manto. Para decifrar esses segredos cósmicos, astrônomos recorrem a várias técnicas. Uma delas é a busca pela emissão de Lyman-alfa, gerada por elétrons em átomos de hidrogênio que descem ao seu nível de energia mais baixo.
Embora essa técnica seja comumente usada para localizar galáxias, pode ser difícil vincular as propriedades da emissão de Lyman-alfa àquelas da galáxia em si, pois os fótons são absorvidos, espalhados e reemitidos em sua jornada desde o seu local de nascimento nos arredores de estrelas jovens e quentes até nossos telescópios.
Para
entender como a emissão de Lyman-alfa reflete as propriedades das galáxias
distantes, Jens Melinder, da Universidade de Estocolmo, e seus colaboradores
realizaram um levantamento de galáxias que emitem Lyman-alfa no universo
próximo. A equipe observou 45 galáxias próximas com o Telescópio Espacial
Hubble e usou modelos para determinar suas propriedades.
As
imagens acima mostram uma galáxia do estudo de duas maneiras: a imagem à
esquerda mostra a emissão contínua estelar capturada pelos filtros amplos do
Hubble, enquanto a imagem à direita mostra uma combinação de emissão estelar
ultravioleta e linhas de emissão estreitas (incluindo Lyman-alfa em azul)
provenientes de gás hidrogênio incandescente.
Usando
essas observações, a equipe determinou que, quanto mais empoeirada é a galáxia,
menos emissão de Lyman-alfa chega aos nossos telescópios. E o mesmo pode ser
verdadeiro para galáxias contendo mais estrelas. Essa descoberta tem
implicações significativas para nossa compreensão das galáxias e como elas evoluem
ao longo do tempo.
As
galáxias empoeiradas tendem a ser galáxias mais antigas e evoluídas, com altas
taxas de formação estelar. A poeira interestelar é, em grande parte, um produto
da evolução estelar, sendo lançada ao espaço quando as estrelas envelhecem e
morrem. Portanto, a descoberta de que galáxias empoeiradas exibem menos emissão
de Lyman-alfa pode sugerir que as galáxias evoluem ao longo do tempo de uma
maneira que reduz sua emissão de Lyman-alfa.
Além
disso, o fato de que a emissão de Lyman-alfa parece ser reduzida em galáxias
com um maior número de estrelas é interessante. Isso poderia ser interpretado
como uma indicação de que a formação estelar em grande escala pode ter um
impacto na emissão de Lyman-alfa de uma galáxia.
As
estrelas jovens e quentes são responsáveis pela maior parte da emissão de
Lyman-alfa, então, se uma galáxia tem muitas dessas estrelas, seria de se
esperar que ela tivesse uma forte emissão de Lyman-alfa. Entretanto, as observações
sugerem o contrário: galáxias com mais estrelas apresentam menos emissão de
Lyman-alfa. Por quê?
Uma
possível explicação é que as estrelas mais velhas e numerosas de uma galáxia
produzem mais poeira à medida que envelhecem e morrem. Essa poeira pode então
absorver e dispersar a emissão de Lyman-alfa, reduzindo a quantidade que chega
aos nossos telescópios.
Além
disso, a formação estelar intensa pode agitar e perturbar o meio interestelar
de uma galáxia, potencialmente alterando a forma como a emissão de Lyman-alfa
se propaga através do gás e da poeira. Isso poderia afetar a quantidade de
emissão de Lyman-alfa que escapa para o espaço intergaláctico e, finalmente,
chega aos nossos telescópios.
Essas
descobertas são importantes porque nos ajudam a entender melhor como as
galáxias evoluem e mudam ao longo do tempo. A emissão de Lyman-alfa é uma
ferramenta valiosa para estudar galáxias distantes, mas precisamos compreender
completamente como essa emissão se relaciona com as propriedades físicas das galáxias
para interpretar corretamente nossas observações.
A
pesquisa de Melinder e seus colegas é um passo significativo nessa direção. Ao
estudar galáxias que emitem Lyman-alfa em nosso universo local, eles foram
capazes de explorar como a emissão de Lyman-alfa varia em diferentes tipos de
galáxias e em diferentes estágios de sua evolução.
No
entanto, ainda há muito trabalho a ser feito. Precisamos continuar estudando a
emissão de Lyman-alfa em uma variedade de galáxias para construir um quadro
mais completo de como essa emissão é gerada e como ela se relaciona com as
propriedades das galáxias.
Ao
fazer isso, podemos esperar obter uma visão mais profunda do universo distante
e antigo, melhorando nossa compreensão de como as galáxias se formam, evoluem e
interagem umas com as outras em escalas de tempo cósmicas.
Em
última análise, ao desvendar os segredos das galáxias distantes, estamos
explorando nossa própria história cósmica. Cada galáxia é uma peça do
quebra-cabeça que nos ajuda a entender como o universo chegou ao seu estado
atual e onde pode estar indo no futuro. E à medida que continuamos a decifrar a
linguagem das galáxias, continuamos a decifrar o código do próprio universo.
Fonte:
aasnova.org
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