quarta-feira, 15 de outubro de 2014

Segredos de construção de uma metrópole galática

Astrônomos utilizaram o telescópio APEX (Atacama Pathfinder Experiment) para investigar um enorme aglomerado de galáxias, que está se formando no Universo primordial, e revelaram que boa parte da formação estelar que está ocorrendo não apenas se encontra escondida pela poeira, mas também acontece em locais inesperados.

ilustração de um protoaglomerado

© ESO/M. Kornmesser (ilustração de um protoaglomerado)

Esta é a primeira vez que se consegue realizar um censo completo da formação estelar em tais objetos.

Os aglomerados de galáxias são os maiores objetos do Universo unidos pela força da gravidade, no entanto a sua formação ainda não é completamente compreendida. A Galáxia da Teia de Aranha (conhecida pelo nome formal de MRC 1138-262), e seus arredores, é estudada há vinte anos, tanto com telescópios do ESO como com outros telescópios. A Galáxia da Teia de Aranha contém um buraco negro supermassivo e é uma poderosa fonte de ondas rádio, precisamente o que chamou a atenção dos astrônomos inicialmente. Pensa-se que este objeto é um dos melhores exemplos de um protoaglomerado no processo de se juntar, há mais de dez bilhões de anos atrás.
No entanto, Helmut Dannerbauer (Universidade de Viena, Áustria) e a sua equipe suspeitavam que esta explicação estaria muito aquém da realidade. A equipe pretendia investigar o lado escuro da formação estelar e descobrir quanta formação estelar escondida por trás de poeira estava ocorrerendo no aglomerado da Galáxia da Teia de Aranha.

imagem da região em torno da Galáxia da Teia de Aranha

© ESO/APEX (imagem da região em torno da Galáxia da Teia de Aranha)

Esta imagem APEX no sub-milímetro mostra a região em torno da Galáxia da Teia de Aranha. Alguns das manchas na imagem correspondem a galáxias poeirentas, pertencentes ao protoaglomerado, que estão formando estrelas e que não são visíveis na radiação óptica devido à absorção pela poeira. As manchas mais tênues são artefatos originados pelo difícil processamento de imagens APEX.

A equipe utilizou a câmera LABOCA montada no telescópio APEX no Chile, para observar durante 40 horas este aglomerado nos comprimentos de onda do milímetro, comprimentos de onda que são suficientemente longos para permitir espreitar através da maioria das espessas nuvens de poeira. A LABOCA tem um campo largo, tornando-se no instrumento perfeito para este tipo de rastreio.
Carlos De Breuck, cientista do projeto do APEX no ESO e co-autor do novo estudo, enfatiza: “Esta é uma das observações mais profundas executadas pelo APEX e que levou este telescópio aos seus limites tecnológicos, tendo levado igualmente aos limites a resistência do pessoal que trabalha no local do APEX a elevada altitude, 5.050 metros acima do nível do mar”.
As observações APEX revelaram que existiam cerca de quatro vezes mais fontes na região da Teia de Aranha do que no meio circundante. Depois de comparar detalhadamente os novos dados com observações complementares obtidas a comprimentos de onda diferentes, a equipe pôde confirmar que muitas destas fontes se encontravam à mesma distância que o aglomerado de galáxias e por isso deviam fazer parte do aglomerado em formação.
Helmut Dannerbauer explica: “As novas observações APEX acrescentaram a peça final que precisávamos para realizar um censo completo de todos os habitantes desta megacidade estelar. Estas galáxias estão no processo de formação e por isso, tal como um estaleiro na Terra, encontram-se muito empoeiradas”.
Mas uma surpresa esperava a equipe quando foi investigado onde é que a nova formação estelar detectada estava ocorrerendo. Os astrônomos esperavam encontrar estas regiões de formação estelar nos grandes filamentos que ligam as galáxias mas, em vez disso, encontraram-nas concentradas principalmente numa única região, sendo que esta região nem sequer se encontra centrada na Galáxia da Teia de Aranha, central no protoaglomerado. Pensa-se que estas formações estelares explosivas poeirentas evoluam para galáxias elípticas, como as que são observadas atualmente em aglomerados de galáxias próximos de nós.
Helmut Dannerbauer conclui: ”Esperávamos encontrar formação estelar escondida no aglomerado da Teia de Aranha - e conseguimos - no entanto, desenterramos ao mesmo tempo um novo mistério no processo; esta formação estelar não está ocorrerendo onde esperávamos! A megacidade está se desenvolvendo de modo assimétrico”.
Para que esta história se desenvolva novas observações são necessárias, e o ALMA será o instrumento perfeito para dar os próximos passos no estudo destas regiões empoeiradas com muito mais detalhes.

Este trabalho foi descrito no artigo científico, “An excess of dusty starbursts related to the Spiderweb galaxy”, de Dannerbauer, Kurk, De Breuck et al., que foi publicado online hoje na revista especializada Astronomy & Astrophysics.

Fonte: ESO

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