Uma equipe internacional observou sinais de rotação numa galáxia que existia no início do Universo apenas 500 milhões de anos após o Big Bang.
© NAOJ (ilustração de MACS1149-JD1)
Esta galáxia é, de longe, a mais antiga com uma assinatura de rotação. A sua velocidade de rotação é de apenas 50 quilômetros por segundo, em comparação com 220 quilômetros por segundo para a Via Láctea, indicando que a galáxia ainda se encontra numa fase inicial de desenvolvimento de movimento de rotação.
Esta descoberta pode levar a uma melhor compreensão da formação galáctica no Universo inicial. À medida que os telescópios se tornam mais avançados e poderosos, os astrônomos são capazes de detectar cada vez mais galáxias distantes. Devido à expansão do Universo, estas galáxias estão se afastando cada vez mais de nós. Isto faz com que as suas emissões tenham um desvio para o vermelho, ou seja, comprimentos de onda mais longos.
Curiosamente, podemos estimar a rapidez com que uma galáxia se move e, por sua vez, quando foi formada, com base no aspeto do desvio da emissão. O ALMA (Atacama Large Millimeter Array) é particularmente adequado para a observação de tais desvios para o vermelho na emissão galáctica.
Os astrônomos observaram emissões de uma galáxia distante chamada MACS1149-JD1 (JD1, para abreviar), o que os levou a algumas conclusões interessantes. A formação das galáxias começa com a acumulação de gás e prossegue com a formação estelar a partir deste gás. Com o tempo, a formação estelar progride do centro para fora, desenvolve-se um disco galáctico e a galáxia adquire uma forma particular. À medida que a formação estelar continua, novas estrelas formam-se no disco giratório, enquanto estrelas mais antigas permanecem na parte central.
É possível determinar a fase evolutiva da galáxia através do estudo da idade dos objetos estelares e do movimento das estrelas e do gás. A equipe mediu com sucesso pequenas diferenças no desvio para o vermelho de posição para posição dentro da galáxia, mostrando que JD1 satisfazia o critério de uma galáxia dominada pela rotação.
Além da velocidade, a equipe também mediu que o diâmetro de JD1 é de apenas 3.000 anos-luz, muito menor que a Via Láctea, que tem 100.000 anos-luz de diâmetro. A galáxia observada é, de longe, a fonte mais distante até agora encontrada que tem um disco giratório.
Juntamente com medições semelhantes de sistemas mais próximos na literatura, isto permitiu à equipa delinear o desenvolvimento gradual de galáxias giratórias ao longo de mais de 95% da nossa história cósmica. Além disso, a massa estimada a partir da velocidade de rotação está de acordo com a massa estelar estimada anteriormente a partir da assinatura espectral e provém predominantemente das estrelas "maduras" que se formaram cerca de 300 milhões de anos antes.
A velocidade de rotação de JD1 é muito mais baixa do que as encontradas em galáxias em épocas posteriores e na Via Láctea, e JD1 está provavelmente numa fase inicial de desenvolvimento de um movimento de rotação.
Com o recentemente lançado telescópio espacial James Webb, a equipe planeja agora identificar a localização de estrelas jovens e mais velhas na galáxia para refinar o seu cenário de formação.
Um artigo foi publicado no periódico The Astrophysical Journal Letters.
Fonte: National Astronomical Observatory of Japan
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