Vamos apagar as luzes e montar o palco ... Estamos saindo do espaço, olhando não apenas galáxias distantes, mas também o passado incrivelmente distante. Agora, novas observações feitas com o Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA) estão nos mostrando que esses dilúvios da criação estelar podem ter começado muito antes do que eles pensavam.
De acordo com a pesquisa mais recente publicada na edição de hoje da revista, Natureza, E no Astrophysical Journal, os pesquisadores revelaram descobertas fascinantes realizadas com o novo observatório internacional ALMA - que celebra sua inauguração hoje. Entre suas muitas realizações, o ALMA nos deu uma visão ainda mais profunda do espaço - mostrando galáxias antigas que podem estar a bilhões de anos-luz de distância. As observações dessas galáxias de explosão estelar nos mostram que as estrelas foram criadas em um frenesi a partir de enormes depósitos de gás e poeira cósmica.
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"Quanto mais distante a galáxia, mais no tempo se olha, então, medindo suas distâncias, podemos estabelecer uma linha do tempo de quão vigorosamente o Universo estava criando novas estrelas em diferentes estágios de seus 13,7 bilhões de anos de história", disse Joaquin Vieira (California Institute of Technology, EUA), que liderou a equipe e é o principal autor do artigo na revista Natureza.
Como essas observações surgiram? Antes do ALMA, uma equipe internacional de pesquisadores empregou o Telescópio do Pólo Sul (SPT) de 10 metros da National Science Foundation dos EUA para localizar esses habitantes distantes e depois os procurou para dar uma olhada no "boom estelar de bebês" durante o início do Universo época. O que eles encontraram os surpreendeu. Aparentemente, as galáxias formadoras de estrelas estão ainda mais distantes do que se suspeitava anteriormente ... seu ataque de criação estelar a partir de 12 bilhões de anos atrás. Esse período de tempo coloca o Universo com pouco menos de 2 bilhões de anos e a explosão da formação estelar ocorrendo alguns bilhões de anos antes do que os astrônomos supunham. As observações do ALMA incluíam duas galáxias - as “mais distantes do gênero já vistas” - que continham uma revelação adicional. Sua distância não apenas quebrou recordes astronômicos, mas também foram detectadas moléculas de água dentro deles.
No entanto, duas galáxias não são a única pontuação para o ALMA. A equipe de pesquisa pegou 26 galáxias em comprimentos de onda de cerca de três milímetros. A extrema sensibilidade dessa tecnologia de ponta utiliza a medição dos comprimentos de onda da luz - comprimentos de onda produzidos pelas moléculas de gás da galáxia e esticados pela expansão do Universo. Medindo cuidadosamente o “alongamento”, os astrônomos são capazes de medir a quantidade de tempo que a luz levou para chegar até nós e refinar seu ponto no tempo.
"A sensibilidade e a ampla faixa de comprimento de onda do ALMA significam que poderíamos fazer nossas medições em apenas alguns minutos por galáxia - cerca de cem vezes mais rápido do que antes", disse Axel Weiss (Instituto Max Planck para Radioastronomia em Bonn, Alemanha), que liderou o trabalhar para medir as distâncias para as galáxias. "Anteriormente, uma medida como essa teria sido um processo trabalhoso de combinar dados de luz visível e radiotelescópios".
Na maioria das vezes, as observações do ALMA seriam suficientes para determinar a distância, mas a equipe também incluiu os dados do ALMA com o Atacama Pathfinder Experiment (APEX) e o Very Large Telescope do ESO para algumas galáxias selecionadas. Atualmente, os astrônomos estão empregando apenas um pequeno segmento das capacidades do ALMA - apenas 16 das 66 antenas massivas - e se concentrando em galáxias mais brilhantes. Quando o ALMA estiver totalmente funcional, ele poderá se concentrar em alvos ainda mais fracos. No entanto, os pesquisadores não estavam perdendo nenhuma oportunidade e utilizaram lentes gravitacionais para ajudar em suas descobertas.
"Essas belas imagens do ALMA mostram as galáxias de fundo distorcidas em múltiplos arcos de luz conhecidos como anéis de Einstein, que circundam as galáxias em primeiro plano", disse Yashar Hezaveh (Universidade McGill, Montreal, Canadá), que liderou o estudo das lentes gravitacionais. "Estamos usando a enorme quantidade de matéria escura que cerca as galáxias no meio do Universo como telescópios cósmicos para fazer com que galáxias ainda mais distantes pareçam maiores e mais brilhantes".
Quão brilhante é brilhante? De acordo com o comunicado de imprensa, a análise da distorção mostrou que uma porção dessas galáxias distantes e formadoras de estrelas pode ser tão brilhante quanto 40 trilhões de sóis ... e então ampliada até 22 vezes mais com a ajuda de lentes gravitacionais.
“Apenas algumas galáxias com lentes gravitacionais foram encontradas antes nesses comprimentos de onda submilimétricos, mas agora o SPT e o ALMA descobriram dezenas delas.” disse Carlos De Breuck (ESO), um membro da equipe. “Esse tipo de ciência era anteriormente feito principalmente com comprimentos de onda de luz visível com o Telescópio Espacial Hubble, mas nossos resultados mostram que o ALMA é um novo participante muito poderoso no campo.”
"Este é um ótimo exemplo de astrônomo de todo o mundo colaborando para fazer uma descoberta incrível em uma instalação de ponta", disse o membro da equipe Daniel Marrone (Universidade do Arizona, EUA). “Este é apenas o começo para o ALMA e para o estudo dessas galáxias de explosão estelar. Nosso próximo passo é estudar esses objetos com mais detalhes e descobrir exatamente como e por que eles estão formando estrelas a taxas tão prodigiosas. ”
Traga as luzes da casa de volta, por favor. À medida que o ALMA perscruta cada vez mais o passado, talvez um dia nos encontremos ... olhando para trás.
