Retrato de uma jovem galáxia joga a teoria da formação de galáxias em sua cabeça

Movimento do gás na galáxia distante ALESS 073.1: o gás em azul está se movendo em nossa direção enquanto o gás em vermelho está se afastando de nós, indicando um disco em rotação. Crédito: Federico Lelli (2021)

Os cientistas desafiaram nossa compreensão atual de como as galáxias se formam, revelando imagens de uma jovem galáxia no início da vida do Universo que parece surpreendentemente madura.

A galáxia, apelidada de ALESS 073.1, parece ter todas as características esperadas de uma galáxia muito mais madura e levou a equipe de cientistas a questionar como ela cresceu tão rápido.

A nova pesquisa foi publicada hoje na Science.

As galáxias têm uma variedade de formas, tamanhos e cores e são compostas de diferentes componentes, como discos giratórios, braços espirais e “protuberâncias”.

Um dos principais objetivos da astronomia atual é entender por que diferentes galáxias têm o que são hoje e quando seus diferentes componentes se formaram.

A equipe, liderada por cientistas da Universidade de Cardiff, usou o telescópio Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA) como uma “máquina do tempo” para perscrutar o passado remoto, revelando como o ALESS 073.1 parecia apenas 1,2 bilhão de anos após o Big Bang.

Como a luz emitida pela galáxia levou bilhões de anos para chegar aos nossos telescópios na Terra, a equipe foi capaz de explorar a aparência da galáxia durante sua infância e determinar como foi formada inicialmente.

Uma imagem de ALESS 073.1 apenas 1,2 bilhão de anos após o Big Bang. Crédito: Cardiff University

O resultado foi uma das imagens mais nítidas e diretas de uma galáxia primordial já produzida, o que permitiu à equipe realizar um estudo detalhado de sua estrutura interna.

“Descobrimos que uma protuberância maciça, um disco rotativo regular e, possivelmente, braços espirais já existiam nesta galáxia quando o Universo tinha apenas 10% de sua idade atual”, disse o principal autor do estudo, Dr. Federico Lelli, que empreendeu o trabalho na Escola de Física e Astronomia da Universidade de Cardiff.

“Em outras palavras, esta galáxia parece um adulto crescido, mas deveria ser apenas uma criança pequena.”

O co-autor do estudo, Dr. Timothy Davis, da Escola de Física e Astronomia, disse: “Esta descoberta espetacular desafia nosso entendimento atual de como as galáxias se formam porque acreditamos que essas características surgiram apenas em galáxias “maduras”, não em galáxias jovens.”

Uma característica fundamental de uma galáxia é a presença de uma chamada protuberância – um grupo compacto de estrelas geralmente situado no centro da galáxia.

Acreditava-se que protuberâncias massivas se formaram lentamente pela fusão de galáxias menores ou por processos específicos que ocorreram dentro da própria galáxia; No entanto, as propriedades cinemáticas do ALESS 073.1 revelaram que a formação de protuberâncias massivas pode ocorrer extremamente rápido – cerca de metade das estrelas na galáxia mostraram estar em uma protuberância.

Da mesma forma, algumas galáxias maduras, como nossa Via Láctea, são conhecidas por terem braços espirais que se estendem desde suas partes centrais, dando-lhes uma forma espiral distinta.

Características semelhantes também foram detectadas inesperadamente em ALESS 073.1, para grande surpresa da equipe, já que as primeiras galáxias são geralmente consideradas caóticas e turbulentas ao invés de ter estruturas regulares e bem organizadas como braços espirais.

“Uma galáxia como ALESS 073.1 simplesmente desafia nosso entendimento sobre a formação de galáxias”, concluiu o Dr. Lelli.


Publicado em 14/02/2021 22h43

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