Berços e túmulos cósmicos: traçando a vida e a morte das estrelas na galáxia mais distante conhecida

Usando o ALMA, os astrônomos observaram o nascimento de estrelas e possíveis locais de morte em uma galáxia a 13,2 bilhões de anos-luz de distância. Suas observações revelaram um processo de ionização por estrelas recém-formadas e uma cavidade massiva que pode representar uma “superbolha” de explosões de supernovas, marcando as mais distantes dessas estruturas observadas.

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Cientistas usando o Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) identificaram os locais de formação estelar e um possível local de morte estelar em uma galáxia localizada a 13,2 bilhões de anos-luz de distância. Isso marca as estruturas mais distantes já observadas.

Locais de formação estelar e morte estelar identificados

Novas observações com o ALMA identificaram com sucesso os locais de formação estelar e um potencial local de morte estelar dentro das nebulosas de uma galáxia a 13,2 bilhões de anos-luz de distância. Essas estruturas são as mais distantes de seu tipo já observadas até o momento.

Uma equipe de pesquisa liderada por Yoichi Tamura, astrônomo da Universidade de Nagoya, se esforçou para realizar observações de alta resolução de uma galáxia chamada MACS0416_Y1, localizada na constelação de Eridanus, a 13,2 bilhões de anos-luz de distância. Em pesquisas anteriores realizadas por esta equipe, foram detectadas ondas de rádio emitidas por oxigênio e poeira, dois componentes principais das nebulosas interestelares. A análise detalhada da distribuição de poeira e oxigênio pode potencialmente revelar informações sobre a vida e a morte de estrelas dentro de nebulosas. No entanto, as observações anteriores careciam da resolução necessária para visualizar a estrutura da nebulosa.

(Esquerda) A poeira é mostrada em vermelho, o oxigênio é mostrado em verde e a luz das estrelas fotografada pelo Telescópio Espacial Hubble é mostrada em azul. (Crédito: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), Y. Tamura et al., NASA/ESA Hubble Space Telescope) (Direita) Emissões de poeira do ALMA mostradas isoladamente. Uma cavidade elíptica alongada verticalmente, uma possível superbolha, é visível na região central. Crédito: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), Y. Tamura et al.

Observações e Descobertas Detalhadas

Neste estudo recente, a equipe utilizou o ALMA por 28 horas, concentrando-se fortemente no MACS0416_Y1. Os resultados retrataram regiões de sinal de poeira e regiões de emissão de oxigênio como intricadamente entrelaçadas, mas evitando uma à outra. Esse padrão sugere um processo em que as estrelas recém-formadas dentro das nebulosas ionizam o gás circundante.

Além disso, a equipe descobriu uma enorme cavidade, abrangendo cerca de 1.000 anos-luz, dentro das regiões dominadas por poeira. Quando estrelas novas, massivas e de vida curta nascem em massa, suas explosões consecutivas de supernova resultantes podem produzir enormes “superbolhas” dentro das nebulosas. A cavidade observada pode de fato ser uma superbolha.

Desempenho de Observação Exclusivo e Perspectivas Futuras

Takuya Hashimoto, da Universidade de Tsukuba, comparou o desempenho da observação à captura da luz extremamente fraca emitida por dois vaga-lumes, separados por apenas 3 centímetros, no cume do Monte Fuji, e à capacidade de distingui-los vistos de Tóquio.

As medições da equipe de pesquisa do movimento do gás das nebulosas sugerem um ambiente propício à formação de muitas estrelas, potencialmente formando aglomerados massivos. O líder da equipe, Tamura, compartilha perspectivas futuras promissoras com base nesses resultados. Ele afirma que “no futuro, informações mais detalhadas podem ser obtidas através da realização de observações de alta resolução desses próprios aglomerados estelares, usando instrumentos como o James Webb Space Telescope e os planejados Extremely Large Telescopes”.


Publicado em 21/07/2023 23h35

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