Usando o ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array), pesquisadores descobriram nuvens gigantescas de carbono gasoso com um raio superior a 30.000 anos-luz em torno de galáxias jovens.
© ALMA/Hubble (galáxia jovem rodeada por um casulo gasoso de carbono)
Esta é a primeira confirmação de que os átomos de carbono, produzidos no interior das estrelas, no início do Universo, se espalharam além das galáxias. Nenhum estudo teórico previu grandes casulos de carbono em torno de galáxias em crescimento, o que levanta questões sobre a nossa compreensão atual da evolução cósmica.
Os astrônomos examinaram cuidadosamente o Arquivo Científico ALMA e recolheram todos os dados que contêm sinais de rádio de íons de carbono em galáxias do Universo jovem, apenas um bilhão de anos após o Big Ban. Ao combinarem todos os dados, foi possível alcançar uma sensibilidade sem precedentes. Obter um conjunto de dados da mesma qualidade com uma observação levaria 20 vezes mais do que as observações típicas do ALMA, o que é quase impossível de alcançar.
Os elementos pesados como o carbono e o oxigênio não existiam no Universo na época do Big Bang. Foram formados mais tarde graças à fusão nuclear nas estrelas. No entanto, ainda não se sabe como estes elementos se espalharam pelo Universo. Os astrônomos encontraram elementos pesados dentro de galáxias bebê, mas não além destas galáxias, devido à sensibilidade limitada dos seus telescópios. A equipe de astrônomos resumiu os sinais fracos armazenados no arquivo de dados e empurrou os limites.
"As nuvens gasosas de carbono são quase cinco vezes maiores do que a distribuição de estrelas nas galáxias, como observado pelo telescópio espacial Hubble," explica Masami Ouchi, professor na Universidade de Tóquio e do Observatório Astronômico Nacional do Japão. "Vimos nuvens difusas, mas enormes, flutuando no Universo escuro como carvão."
Então, como é que os casulos de carbono se formaram?
As explosões de supernova na fase final da vida estelar expelem elementos pesados formados nas estrelas. Os jatos energéticos e a radiação dos buracos negros supermassivos nos centros das galáxias também podem ajudar a transportar carbono para fora das galáxias e, finalmente, para todo o Universo. "Estamos testemunhando este processo de difusão em andamento, a primeira poluição ambiental do Universo," diz o professor Rob Ivinson, diretor de ciência do ESO.
A equipe realça que, atualmente, os modelos teóricos são incapazes de explicar estas grandes nuvens de carbono em torno de galáxias jovens, provavelmente indicando que algum novo processo físico tem de ser incorporado nas simulações cosmológicas. "As galáxias jovens parecem ejetar uma quantidade de gás rico em carbono que excede em muito a nossa expetativa," diz Andrea Ferrara, professor da Scuola Normale Superiore di Pisa.
A equipe está agora usando o ALMA e outros telescópios por todo o planeta para explorar ainda mais as implicações da descoberta de fluxos galácticos e halos ricos em carbono em torno das galáxias.
Fonte: National Radio Astronomy Observatory
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