O centro da nossa Via Láctea. Clique para ampliar
Os astrônomos estão estudando “galáxias infravermelhas luminosas” próximas para ter uma idéia melhor de como podem ser as galáxias extremamente distantes. Algumas dessas galáxias têm 1/50 do tamanho da Via Láctea (2000 anos-luz de diâmetro), mas possuem a mesma quantidade de gás. Esse gás fortemente compactado causa formação estelar quase constante e alimenta buracos negros supermassivos. Provavelmente é assim que o Universo primitivo se parecia.
Se você não pode viajar para as areias pitorescas da praia de Waikiki, sempre pode fazer o melhor e visitar uma costa local. Ambos os "pontos quentes" terão muito sol.
Os astrônomos estão usando uma tática de turismo semelhante, estudando galáxias extremas próximas, conhecidas como "galáxias infravermelhas luminosas", para aprender sobre suas contrapartes distantes no universo primitivo. A astrônoma Christine Wilson (Observatório Astrofísico Smithsonian / Universidade McMaster) e seus colegas descobriram algumas semelhanças surpreendentes entre essas galáxias extremas e seus primos mundanos como a Via Láctea.
"Essas galáxias são incomuns em alguns aspectos, mas surpreendentemente normais em outros", disse Wilson. "São sequóias gigantes - parecem espetaculares, mas crescem da mesma terra que o seu arbusto básico".
Wilson apresentou as descobertas de sua equipe hoje em uma conferência de imprensa na 208ª reunião da Sociedade Astronômica Americana.
Galáxias infravermelhas luminosas e ultraluminosas são ilhas de estrelas e poeira que emitem a grande maioria (90-99%) de sua luz em comprimentos de onda infravermelhos longos. Todos os exemplos conhecidos mostram evidências de interações e fusões de galáxias que as estão provocando. Gás e poeira se chocam no centro dessas galáxias, alimentando tremendas explosões de formação estelar ou alimentando gigantescos buracos negros centrais.
"Toda a ação nessas galáxias está acontecendo em seus centros", disse Wilson.
Interações semelhantes eram muito mais comuns no universo primitivo, quando as galáxias estavam mais próximas. As observações detectaram muitos exemplos de galáxias extremas a distâncias de 8 a 10 bilhões de anos-luz. Nessas grandes distâncias, o estudo detalhado é difícil com os instrumentos atuais, daí o interesse dos astrônomos em seus colegas próximos.
Para investigar esses "pontos quentes" galácticos, Wilson e seus colegas empregaram a matriz submilimétrica do Smithsonian. A alta resolução espacial da Matriz foi crucial para este estudo, permitindo que a equipe sondasse centros galácticos onde a maior parte da formação estelar está ocorrendo.
“Algumas dessas galáxias têm tanto gás quanto a Via Láctea, em uma região com apenas 2.000 anos-luz de diâmetro - um quinquagésimo (1/50) do tamanho de nossa galáxia”, explicou Wilson.
Cerca de três quartos das vezes, esse gás gera explosões de formação estelar. Em outros casos, o gás alimenta um buraco negro gigante. De qualquer maneira, muita energia é bombeada no infravermelho.
Wilson e seus colegas determinaram a quantidade total de gás e poeira dentro de cada uma das cinco galáxias mais luminosas que estudaram. Eles dividiram os dois números para calcular a proporção gás / poeira.
Galáxias como a Via Láctea normalmente contêm cerca de 100 vezes mais gás que poeira. Surpreendentemente, as galáxias infravermelhas extremas mostraram valores semelhantes.
"Dado o ambiente incomum deles, não tenho certeza se esperaria ver uma proporção normal de gás / poeira", disse Wilson. "O fato de vermos um valor normal sugere não apenas que nossos cálculos de massa estejam corretos, mas também que essas galáxias são mais parecidas com as nossas do que poderíamos imaginar."
Galáxias infravermelhas luminosas também mostram algumas diferenças interessantes de seus primos no universo primitivo. Por exemplo, galáxias distantes geralmente são 10 vezes mais brilhantes em emissões moleculares, o que indica que elas contêm mais gás. Esse gás também tende a se mover mais rápido, fornecendo evidências de que as galáxias são mais massivas. O mais interessante é que as galáxias extremas distantes parecem ter um tamanho maior, o que sugere que a densidade do gás pode ser realmente menor nessas galáxias distantes, apesar da maior quantidade total de gás.
O trabalho futuro de Wilson e sua equipe se concentrará em determinar como as propriedades das galáxias mudam à medida que as interações e fusões progridem ao longo do tempo.
Com sede em Cambridge, Massachusetts, o Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA) é uma colaboração conjunta entre o Smithsonian Astrophysical Observatory e o Harvard College Observatory. Os cientistas da CfA, organizados em seis divisões de pesquisa, estudam a origem, evolução e destino final do universo.
Fonte original: Comunicado de imprensa da CfA
