Galáxia NGC 2273
Novos resultados de um ambicioso levantamento do céu, de nome
ALPINE, revelam que galáxias giratórias, em forma de disco, podem ter
existido em grandes números mais cedo no Universo do que se pensava
anteriormente.
O programa ALPINE, “ALMA Large Program to Investigate C+ at Early
Times,” usa dados obtidos a partir de 70 horas de observações do céu com
o observatório ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) no
Chile, em combinação com dados de observações anteriores de uma série de
outros telescópios, incluindo o Observatório W.M. Keck no Hawaii e os
telescópios espaciais Hubble e Spitzer da NASA. Especificamente, o
levantamento analisou uma zona do céu que contém dúzias de galáxias
remotas.
“Esta é o primeiro estudo em múltiplos comprimentos de onda,
que vai do ultravioleta ao rádio, de galáxias distantes que existiram
entre mil milhões de 1,5 mil milhões de anos após o Big Bang,” diz
Andreas Faisst, cientista do IPAC, um centro de astronomia do Caltech e
investigador principal do programa ALPINE, que inclui cientistas de todo
o mundo.
Uma das principais funções do ALPINE é usar o ALMA para observar a
assinatura de um ião conhecido como C+, que é uma forma de carbono com
carga positiva. Quando a radiação ultravioleta das estrelas
recém-nascidas atinge nuvens de poeira, cria átomos de C+.
Ao medir a assinatura deste átomo, ou “linha de
emissão”, nas galáxias, os astrónomos podem ver como giram; dado que o
gás contém C+ nas galáxias que giram na nossa direção, a sua assinatura
de luz muda para comprimentos de onda mais azuis e, à medida que gira
para longe de nós, a sua luz desvia-se para comprimentos de onda mais
vermelhos. Isto é parecido ao som da sirene de um carro da polícia que
se aproxima de nós e depois quando se afasta.
A equipa do ALPINE obteve medições de C+ em 118 galáxias remotas para
criar um catálogo não apenas das suas velocidades de rotação, mas
também de outras características, como a densidade do gás e o número de
estrelas formadas.
O levantamento revelou galáxias giratórias e destroçadas que estavam no processo de fusão, além de galáxias aparentemente perfeitamente suaves em forma de espiral.
Cerca de 15% das galáxias observadas tinham uma rotação macia e
ordenada, o que é esperado para as galáxias espirais. No entanto,
realçam os autores, as galáxias podem não ser espirais, mas discos
giratórios com aglomerados de material. Observações futuras com a
próxima geração de telescópios espaciais vão identificar a estrutura
detalhada destas galáxias.
“Estamos a encontrar galáxias giratórias bem ordenadas
neste estágio muito precoce e bastante turbulento do nosso Universo,”
diz Faisst. “Isto significa que devem ter-se formado por um processo de
recolha de gás e ainda não colidiram com outras galáxias, como muitas
galáxias já o fizeram.”
Ao combinar os dados do ALMA com as medições de outros telescópios,
incluindo o Spitzer, agora aposentado, que ajudou especificamente a
medir as massas das galáxias, os cientistas estão mais aptos a estudar
como estas galáxias jovens evoluem ao longo do tempo.
“Como é que as galáxias crescem tão depressa? Quais
são os processos internos que permitem com que cresçam tão rapidamente?
Estas são perguntas que o ALPINE está a ajudar a responder,” diz Faisst.
“E com o lançamento do Telescópio Espacial James Webb da NASA, vamos poder
fazer observações de acompanhamento destas galáxias para aprender ainda
mais.”
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