Telescópios desvendam antiga construção de galáxia gigante

Astrônomos obtêm, pela primeira vez, um vislumbre dos primeiros estágios de construção massiva de galáxias.

© NASA/ESA (ilustração do nascimento de estrelas no interior de uma galáxia em desenvolvimento)

O local das construções, com a alcunha de "Sparky", é um núcleo galáctico denso que brilha com a luz de milhões de estrelas recém-nascidas e formando-se a um ritmo alucinante.

A descoberta foi possível através de observações combinadas dos telescópios espaciais Hubble e Spitzer da NASA, do Observatório W. M. Keck em Mauna Kea, no Havaí, e pelo observatório espacial Hershel da ESA.

Uma galáxia elíptica totalmente desenvolvida é um aglomerado de estrelas velhas e com deficiências de gás, cuja teoria diz que se desenvolve de dentro para fora e com um núcleo compacto que assinala o seu início, expandindo-se através de fusões com outras galáxias mais pequenas e parecidas, para se tornarem as galáxias elípticas gigantes que vemos no Universo próximo. Devido à distância do núcleo galáctico observado, a luz que a Terra recebe agora foi na realidade criada há 11 bilhões de anos, apenas 3 bilhões de anos após o Big Bang.

Apesar de ter apenas uma fração do tamanho da Via Láctea, o pequeno mas potente núcleo galáctico já contém cerca de duas vezes o número de estrelas da nossa Galáxia, todas amontoadas numa região com apenas 6.000 anos-luz de diâmetro. A Via Láctea, por sua vez, mede cerca de 100.000 anos-luz em diâmetro.

"Nós suspeitamos que este processo de formação do núcleo é um fenômeno exclusivo do início do Universo porque, como um todo, era mais compacto nesse momento. Hoje, o Universo é tão difuso que já não consegue criar objetos deste gênero," disse Erica Nelson da Universidade de Yale em New Haven, no estado americano de Connecticut, autora principal do estudo.

© NASA/ESA (GOODS-N-774)

Esta imagem mostra observações de um núcleo galáctico recentemente descoberto, com o nome de catálogo GOODS-N-774, obtidas pelos instrumentos WFC3 e ACS do telescópio espacial Hubble. O núcleo está no centro da ampliação, para onde a seta aponta. Esta é a primeira vez que uma galáxia é avistada neste estágio de formação, um estágio inicial onde o denso núcleo galáctico está ainda fabricando estrelas furiosamente.

Além de determinar o tamanho da galáxia a partir de imagens do Hubble, a equipe procurou imagens de arquivo obtidas no infravermelho distante pelo Spitzer e pelo Herschel. Isso permitiu-lhes determinar a velocidade de formação estelar no núcleo galáctico. Sparky produz aproximadamente 300 estrelas por ano, em comparação com as 10 estrelas por ano que a Via Láctea produz.

"É como um caldeirão medieval de formação estelar. Tem muita turbulência e borbulha. Se nos encontrássemos nessa galáxia, o céu noturno seria brilhante devido ao grande número de estrelas jovens e existiria muita poeira, gás e remanescentes de estrelas que explodiram," afirma Nelson.

Os astrônomos teorizam que este nascimento estelar frenético foi desencadeado por uma corrente de gás que se dirigiu para o núcleo da galáxia enquanto se formava dentro de um poço gravitacional de matéria escura, material cósmico invisível que atua como um andaime do Universo para a construção de galáxias.

As observações indicam que a galáxia fabrica estrelas a um ritmo furioso há já mais de um bilhão de anos. É provável que este processo eventualmente chegue ao fim e que ao longo dos próximos 10 bilhões de anos outras galáxias se juntem a Sparky, fazendo com que cresça ainda mais e se torne numa galáxia elíptica gigante mas calma.

"Eu acho que a nossa descoberta resolve a questão de saber se este processo de construção galáctica aconteceu realmente ou não," comenta Pieter van Dokkum, membro da equipe e também da Universidade de Yale. "A questão agora é, com que frequência é que isto ocorria? Nós suspeitamos que existam outras galáxias como esta, que são ainda mais tênues em comprimentos de onda infravermelhos. Pensamos também que são mais brilhantes em comprimentos de onda mais longos, por isso serão os telescópios infravermelhos do futuro, como o telescópio espacial James Webb da NASA, que encontrarão mais destes objetos."

Fonte: Nature