Levantamento do céu profundo detecta um par de galáxias emissoras de raios X

Ao realizar observações em múltiplos comprimentos de onda com diversos telescópios e observatórios espaciais, astrônomos da Universidade Tsinghua e do Observatório Steward detectaram um par de galáxias exibindo emissão significativa de raios X. A descoberta foi relatada em um artigo científico publicado em 31 de julho no servidor de pré-impressão arXiv .

Imagem composta RGB das galáxias UDF3 e UDF3-2. Crédito: arXiv (2025). DOI: 10.48550/arxiv.2507.23230 

O Great Observatories Origins Deep Survey (GOODS) é um levantamento do céu profundo conduzido por vários observatórios para estudar a formação e a evolução das galáxias. Ele combina dados de múltiplos comprimentos de onda de observatórios espaciais como o Telescópio Espacial Hubble (HST), o Observatório de Raios-X Chandra, a sonda Spitzer, o satélite XMM-Newton e as maiores instalações terrestres, como o Very Large Telescope (VLT), os telescópios Keck, o Observatório Gemini ou o Very Large Array (VLA).

Recentemente, uma equipe de astrônomos liderada por Sijia Cai, da Universidade Tsinghua, conduziu uma busca por galáxias formadoras de estrelas detectadas por raios X do Chandra no campo sul do levantamento GOODS (GOODS-S). Para isso, eles combinaram observações do VLA e do Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), dados espectroscópicos do Telescópio Espacial James Webb (JWST) e do VLT, bem como fotometria do HST e do JWST.

A campanha observacional realizada pela equipe de Cai resultou na detecção de um par de galáxias com desvio para o vermelho de 2,54. As duas galáxias receberam as designações UDF3 e UDF3-2.

De acordo com o estudo, a idade estelar de UDF3 e UDF3-2 foi estimada em 15 e 206 milhões de anos, enquanto suas massas estelares foram calculadas em aproximadamente 5,8 e 3,3 bilhões de massas solares, respectivamente. UDF3 apresenta uma taxa de formação estelar cerca de 15,5 vezes maior que sua companheira — a um nível de 529 massas solares por ano.

Os astrônomos ressaltam que as duas galáxias provavelmente interagem gravitacionalmente, com a UDF3 exibindo estruturas aglomeradas observáveis e a UDF3-2 mostrando uma morfologia alongada devido às forças de maré.

As observações revelaram que tanto UDF3 quanto UDF3-2 apresentam emissão significativa de raios X. Com base nos dados coletados, os autores do artigo presumem que essa emissão seja dominada por binários de raios X de alta massa (XRBs), em vez de núcleos galácticos ativos (AGNs).

"A partir do diagnóstico da linha de emissão, do ajuste de SED [distribuição espectral de energia] de espectros completos e de múltiplos comprimentos de onda, do ultravioleta de quadro de repouso ao infravermelho médio, bem como da análise morfológica, confirmamos que a emissão de raios X de ambas as galáxias membros neste par é contribuída por binários de raios X e não deve ser dominada por AGN", concluem os pesquisadores.

Se a hipótese for confirmada por estudos mais aprofundados, o novo sistema galáctico poderá ser o par estelar com maior desvio para o vermelho com raios X detectados em uma galáxia membro individual. Além disso, isso também significaria que a luminosidade dos raios X em galáxias com alto desvio para o vermelho pode não provir inteiramente de atividades de AGNs.

Phys.org