Legenda: renderização de um artista da galáxia BX442 e sua galáxia anã associada (canto superior esquerdo). Crédito: Instituto Dunlap de Astronomia e Astrofísica / Joe Bergeron
A luz das estrelas antiga viajando por 10,7 bilhões de anos trouxe uma surpresa - evidência de uma galáxia espiral muito antes que outras galáxias espirais tenham se formado.
"Quando você volta no tempo para o universo primitivo, as galáxias parecem realmente estranhas, irregulares e irregulares, não simétricas", disse Alice Shapley, professora associada de física e astronomia da UCLA e co-autora de um estudo publicado na revista Nature. . “A grande maioria das galáxias antigas parece um acidente de trem. Nosso primeiro pensamento foi: por que esse é tão diferente e tão bonito? ”
Hoje, as galáxias têm uma variedade de formas e tamanhos exclusivos. Alguns, como a Galáxia da Via Láctea, são discos rotativos de estrelas e gás chamados galáxias espirais. Outras galáxias, chamadas galáxias elípticas, se assemelham a esferas gigantes de estrelas avermelhadas mais antigas, movendo-se em direções aleatórias. Depois, há uma série de galáxias menores de forma irregular unidas pela gravidade, mas que não possuem estrutura visível. Uma população grande e diversificada desses tipos de galáxias irregulares dominou o início do Universo, diz Shapely.
A luz dessa galáxia espiral incrivelmente distante, viajando a quase seis trilhões de quilômetros por ano, levou 10,7 bilhões de anos para chegar à Terra; apenas 3 bilhões de anos após a criação do Universo em um evento chamado Big Bang.
De acordo com um comunicado de imprensa da UCLA, os astrônomos usaram os olhos afiados do Telescópio Espacial Hubble para espionar 300 galáxias muito distantes no início do Universo. Os cientistas pensaram originalmente que sua galáxia, uma das mais massivas em sua pesquisa com o nome sem glamour de BX442, era uma ilusão, talvez duas galáxias sobrepostas umas às outras.
"O fato de essa galáxia existir é espantoso", disse David Law, principal autor do estudo e pós-doutorado no Dunlap Institute no Instituto Dunlap de Astronomia e Astrofísica da Universidade de Toronto. "A sabedoria atual sustenta que essas galáxias espirais de 'grande design' simplesmente não existiam tão cedo na história do universo." Uma galáxia de "grande design" possui braços espirais proeminentes e bem formados.
Para entender melhor sua imagem, os astrônomos usaram um instrumento único e de última geração chamado espectrógrafo OSIRIS na W.M. Observatório Keck no topo do vulcão adormecido Mauna Kea do Havaí. O instrumento, construído pelo professor da UCLA, James Larkin, permitiu que estudassem a luz de cerca de 3.600 locais e em torno do BX442. Esse espectro deu a eles as pistas necessárias para mostrar que realmente estavam olhando para uma única galáxia espiral rotativa.
Embora as galáxias espirais sejam abundantes em todo o cosmos atual, esse nem sempre foi o caso. Galáxias espirais no início do Universo eram raras por causa de interações frequentes. “O BX442 parece uma galáxia próxima, mas no começo do universo, as galáxias estavam colidindo com muito mais frequência”, diz Shapely. “Gás estava chovendo do meio intergaláctico e alimentando estrelas que estavam sendo formadas a uma taxa muito mais rápida do que hoje; os buracos negros também cresceram a uma taxa muito mais rápida. A Revista Space é chata em comparação com esse período inicial. ”
Shapely e Law acham que o cabo de guerra gravitacional entre um companheiro de galáxia anã e o BX442 pode ser responsável por sua aparência futurista. O companheiro aparece apenas como uma pequena mancha na imagem. Simulações em computador conduzidas por Charlotte Christensen, uma estudante de pós-doutorado na Universidade do Arizona e coautora do artigo, fornecem evidências para essa idéia. Eventualmente, o BX442 e a galáxia menor provavelmente se fundirão.
Shapley disse que o BX442 representa um elo entre as galáxias primitivas que são muito mais turbulentas e as galáxias espirais rotativas que vemos ao nosso redor. "De fato, esta galáxia pode destacar a importância de interações de fusão em qualquer época cósmica na criação de uma estrutura espiral de grande design", disse ela.
Estudar o BX442 provavelmente ajudará os astrônomos a entender como as galáxias espirais, como a Via Láctea, acrescentou.
Legenda 2: Imagem composta de cores falsas HST / Keck da galáxia BX442. Crédito: David Law / Instituto Dunlap de Astronomia e Astrofísica
