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Astrônomos detectaram uma galáxia rotativa dos primeiros anos do universo

Traduzido por Julio Batista
Original de Universidade Waseda

À medida que os telescópios se tornaram mais avançados e poderosos, os astrônomos foram capazes de detectar galáxias cada vez mais distantes. Estas são algumas das primeiras galáxias a se formar em nosso universo que começaram a se afastar de nós à medida que o universo se expandia. De fato, quanto maior a distância, mais rápido uma galáxia parece se afastar de nós. Curiosamente, podemos estimar o quão rápido uma galáxia está se movendo e, por sua vez, quando ela foi formada com base em quão “desviada para o vermelho” sua emissão aparece. Isso é semelhante a um fenômeno chamado efeito Doppler, onde objetos que se afastam de um observador emitem a luz que parece deslocada para comprimentos de onda mais longos (daí o termo “desvio para o vermelho”) para o observador.

O telescópio Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), localizado no meio do deserto de Atacama, no Chile, é particularmente adequado para observar esses desvios para o vermelho nas emissões de galáxias. Recentemente, uma equipe de pesquisadores internacionais, incluindo o professor Akio Inoue e o estudante de pós-graduação Tsuyoshi Tokuoka da Universidade Waseda, no Japão; Dr. Takuya Hashimoto da Universidade de Tsukuba, Japão; o professor Richard S. Ellis do Colégio Universitário de Londres; e o Dr. Nicolas Laporte, pesquisador da Universidade de Cambridge, Reino Unido, observou emissões desviadas para o vermelho de uma galáxia distante, MACS1149-JD1 (abreviada para JD1), o que os levou a algumas conclusões interessantes. “Além de encontrar um alto desvio para o vermelho, que identifica galáxias muito distantes, estudar o seu movimento interno de gás e estrelas fornece motivação para compreender o processo de formação de galáxias no universo mais antigo possível,” explicou Ellis. Os resultados de seu estudo foram publicados no The Astrophysical Journal Letters.

A formação de galáxias começa com o acúmulo de gás e prossegue com a formação de estrelas a partir desse gás. Com o tempo, a formação estelar progride do centro para fora, desenvolve-se em um disco galáctico e a galáxia adquire uma forma particular. À medida que a formação de estrelas continua, as estrelas mais novas se formam no disco giratório, enquanto as estrelas mais velhas permanecem na parte central. Ao estudar a idade dos objetos estelares e o movimento das estrelas e do gás na galáxia, é possível determinar o estágio de evolução que a galáxia atingiu.

Conduzindo uma série de observações durante um período de dois meses, os astrônomos mediram com sucesso pequenas diferenças no “desvio para o vermelho” de uma posição para outra dentro da galáxia e descobriram que JD1 satisfez o critério para uma galáxia dominada pela rotação. Em seguida, eles modelaram a galáxia como um disco giratório e descobriram que ela reproduzia muito bem as observações. A velocidade de rotação calculada foi de cerca de 50 quilômetros por segundo, que foi comparada à velocidade de rotação do disco da Via Láctea de 220 quilômetros por segundo. A equipe também mediu o diâmetro de JD1 em apenas 3.000 anos-luz, muito menor que o da Via Láctea, com 100.000 anos-luz de diâmetro.

O significado de seu resultado é que JD1 é de longe a fonte mais distante e, portanto, mais antiga já encontrada que possui um disco giratório de gás e estrelas. Juntamente com medições semelhantes de sistemas mais próximos na literatura científica, isso permitiu que a equipe delineasse o desenvolvimento gradual de galáxias em rotação em mais de 95% de nossa história cósmica.

Além disso, a massa estimada a partir da velocidade de rotação da galáxia estava alinhada com a massa estelar anteriormente estimada a partir da assinatura espectral da galáxia e veio predominantemente de estrelas “maduras” que se formaram cerca de 300 milhões de anos atrás. “Isso mostra que a população estelar em JD1 se formou em uma época ainda anterior da era cósmica”, disse Hashimoto.

“A velocidade de rotação de JD1 é muito mais lenta do que as encontradas em galáxias em épocas posteriores e na nossa galáxia, e é provável que JD1 esteja em um estágio inicial de desenvolvimento de um movimento rotacional”, disse Inoue. Com o recém-lançado Telescópio Espacial James Webb, os astrônomos agora planejam identificar as localizações de estrelas jovens e mais velhas na galáxia para verificar e atualizar seu cenário de formação de galáxias.

Novas descobertas certamente estão no horizonte.

Julio Batista

Julio Batista

Sou Julio Batista, de Praia Grande, São Paulo, nascido em Santos. Professor de História no Ensino Fundamental II. Auxiliar na tradução de artigos científicos para o português brasileiro e colaboro com a divulgação do site e da página no Facebook. Sou formado em História pela Universidade Católica de Santos e em roteiro especializado em Cinema, TV e WebTV e videoclipes pela TecnoPonta. Autodidata e livre pensador, amante das ciências, da filosofia e das artes.