Usando o ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) do ESO, astrônomos avistaram a luz de uma galáxia massiva apenas 970 milhões de anos após o Big Bang.
© ESO/NAOJ/NRAO (MAMBO-9)
Esta galáxia, de nome MAMBO-9, é a galáxia empoeirada mais distante já observada sem a ajuda de uma lente gravitacional.
As galáxias empoeiradas que formam estrelas são os viveiros estelares mais intensos do Universo. Formam estrelas a um ritmo de até alguns milhares de vezes a massa do Sol por ano (o ritmo de formação estelar da nossa Via Láctea é de apenas três massas solares por ano) e contêm grandes quantidades de gás e poeira. Não se espera que estas galáxias monstruosas se tenham formado no início da história do Universo, mas os astrônomos já descobriram várias quando o Universo tinha menos de um bilhão de anos. Uma delas é a galáxia SPT0311-58, que o ALMA observou em 2018.
Devido ao seu comportamento extremo, considera-se que estas galáxias empoeiradas desempenham um papel importante na evolução do Universo. Mas descobri-las é uma tarefa complexa.
A luz de MAMBO-9 já tinha sido detectada há dez anos atrás por Manuel Aravena, usando o instrumento MAMBO (Max-Planck Millimeter BOlometer) acoplado ao telescópio IRAM de 30 metros na Espanha e o PdBI (Plateau de Bure Interferometer) na França. Mas estas observações não foram sensíveis o suficiente para revelar a distância da galáxia. Graças à sensibilidade do ALMA, os pesquisadores foram agora capazes de determinar a distância de MAMBO-9.
A luz de galáxias distantes é frequentemente obstruída por outras galáxias mais próximas de nós. Estas galáxias no plano da frente funcionam como lentes gravitacionais: dobram a luz da galáxia mais distante. Este efeito de lente facilita a identificação de objetos distantes por parte dos telescópios (é assim que o ALMA pôde ver a galáxia SPT0311-58). Mas também distorce a imagem do objeto, dificultando a identificação de detalhes.
Neste estudo, os astrônomos viram MAMBO-9 diretamente, sem lente, e isso permitiu-lhes medir a sua massa. A massa total de gás e poeira na galáxia é enorme: dez vezes mais do que todas as estrelas da Via Láctea. Isto significa que ainda vai construir a maioria das suas estrelas. A galáxia tem duas partes e está no processo de fusão.
Os astrônomos esperam encontrar galáxias empoeiradas mais distantes no levantamento do ALMA, que fornecerá informações sobre quão comuns são, como estas galáxias massivas se formaram tão cedo no Universo e porque é que são tão empoeiradas. Normalmente, a poeira é um subproduto da morte das estrelas. A galáxia MAMBO-9 ainda não produziu tantas estrelas e os astrônomos querem descobrir como a poeira se pode formar tão rapidamente após o Big Bang.
A luz de MAMBO-9 viajou cerca de 13 bilhões de anos até alcançar as antenas do ALMA (o Universo tem aproximadamente 13,8 bilhões de anos). Isto significa que podemos ver como a galáxia era no passado. Hoje, a galáxia provavelmente será ainda maior, contendo cem vezes mais estrelas que a Via Láctea, residindo num enorme aglomerado de galáxias.
Um estudo sobre a descoberta foi publicado no periódico The Astrophysical Journal.
Fonte: National Radio Astronomy Observatory
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