REBELS-25 é uma galáxia de disco dinamicamente fria, segundo observações

Uma equipe internacional de astrônomos observou uma galáxia massiva formadora de estrelas de alto desvio para o vermelho conhecida como REBELS-25. Eles descobriram que a REBELS-25 é uma galáxia de disco dinamicamente fria.

Essa descoberta foi apresentada em um artigo de pesquisa publicado em 9 de maio no servidor de pré-impressão arXiv. 

Imagem HST WFC3 F160W de REBELS-25 do mosaico COSMOS-DASH com a emissão [CII] e o contínuo de poeira mostrados pelos contornos turquesa e laranja, respectivamente. Crédito: Rowland et al., 2024. 

A um desvio para o vermelho de 7,31, que corresponde a uma distância de luminosidade de cerca de 236 bilhões de anos-luz, REBELS-25 é uma galáxia luminosa infravermelha. Tem uma massa estelar de cerca de 8 bilhões de massas solares e sua taxa de formação estelar é estimada em um nível de 199 massas solares por ano.

Recentemente, um grupo de astrônomos liderados por Lucie E. Rowland, da Universidade de Leiden, na Holanda, decidiu realizar observações contínuas de poeira e alta resolução do REBELS-25 para lançar mais luz sobre suas propriedades. Para isso, empregaram o Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), no Chile.

"Neste artigo, apresentamos observações contínuas de alta resolução (∼710 pc) ALMA [CII] e poeira (∼150μm) de REBELS-25; uma galáxia massiva formadora de estrelas em z=7,31, originalmente visada como parte do grande programa (LP) ALMA Reionization Era Bright Emission Line Survey (REBELS)", escreveram os pesquisadores.

As observações descobriram que o REBELS-25 tem uma dispersão de velocidade relativamente baixa de cerca de 33 km/s e uma alta proporção de movimento ordenado para aleatório – em um nível de 11,0. Estes resultados indicam que REBELS-25 é uma galáxia de disco dinamicamente fria.

No entanto, embora o REBELS-25 pareça ser dinamicamente frio, os astrônomos observaram algumas evidências de movimentos não circulares. Esses movimentos podem ser devidos a entradas ou saídas, um componente de fusão menor, bem como devido a uma barra central ou braços espirais.

As observações também descobriram que o REBELS-25 tem uma massa dinâmica total de cerca de 120 bilhões de massas solares. Com base nisso, os pesquisadores estimaram que a massa de gás da galáxia é de cerca de 110 bilhões de massas solares, mas esse resultado é altamente incerto devido ao obscurecimento de poeira e requer mais estudos. 

Os autores do artigo sublinharam que a sua descoberta faz da REBELS-25 uma das galáxias de disco frio mais distantes e robustamente confirmadas observadas até à data. Eles acrescentaram que encontrar uma galáxia de disco tão distante e muito dinamicamente fria desafia as previsões teóricas e simulações atuais. Também sugere que tais galáxias podem ser mais comuns no universo de alto desvio para o vermelho do que se pensava anteriormente.

"Esperamos, portanto, que futuros estudos de alta resolução de cinemática de gás frio em high-z revelem discos ainda mais frios e maciços. Em particular, as observações contínuas do ALMA de outras galáxias REBELS permitirão uma modelagem cinemática robusta de candidatos a discos rotativos adicionais em z∼6−8", concluem os cientistas.

Phys.org