Água foi detectada na galáxia mais massiva do universo inicial, de acordo com novas observações do Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA). Os cientistas que estudam o SPT0311-58 encontraram H20, junto com o monóxido de carbono na galáxia, que está localizada a cerca de 12,88 bilhões de anos-luz da Terra. A detecção dessas duas moléculas em abundância sugere que o universo molecular estava se fortalecendo pouco depois que os elementos foram forjados nas estrelas primitivas. A nova pesquisa compreende o estudo mais detalhado do conteúdo de gás molecular de uma galáxia no início do universo até o momento e a detecção mais distante de H20 em uma galáxia regular em formação de estrelas. A pesquisa foi publicada no The Astrophysical Journal.
SPT0311-58 é na verdade composto por duas galáxias e foi visto pela primeira vez por cientistas do ALMA em 2017 em sua localização, ou época, na Época da Reionização. Essa época ocorreu em uma época em que o universo tinha apenas 780 milhões de anos – cerca de 5% de sua idade atual – e as primeiras estrelas e galáxias estavam nascendo. Os cientistas acreditam que as duas galáxias podem estar se fundindo e que sua rápida formação estelar não está apenas consumindo seu gás, ou combustível de formação estelar, mas que pode eventualmente evoluir o par em galáxias elípticas massivas como as vistas no universo local.
“Usando observações ALMA de alta resolução de gás molecular no par de galáxias conhecidas coletivamente como SPT0311-58, detectamos moléculas de água e de monóxido de carbono na maior das duas galáxias. O oxigênio e o carbono, em particular, são elementos de primeira geração, e nas formas moleculares de monóxido de carbono e água, eles são essenciais para a vida como a conhecemos “, disse Sreevani Jarugula, astrônomo da Universidade de Illinois e principal investigador da nova pesquisa. “Esta galáxia é a galáxia mais massiva atualmente conhecida em alto redshift, ou a época em que o universo ainda era muito jovem. Ela tem mais gás e poeira em comparação com outras galáxias no início do universo, o que nos dá muitas oportunidades potenciais para observar abundantes moléculas e para entender melhor como esses elementos criadores de vida impactaram o desenvolvimento do universo primitivo. ”
A água, em particular, é a terceira molécula mais abundante no universo, depois do hidrogênio molecular e do monóxido de carbono. Estudos anteriores de galáxias no universo local e inicial correlacionaram a emissão de água e a emissão de infravermelho distante da poeira. “A poeira absorve a radiação ultravioleta das estrelas da galáxia e a reemite na forma de fótons infravermelhos”, disse Jarugula. “Isso excita ainda mais as moléculas de água, dando origem à emissão de água que os cientistas são capazes de observar. Nesse caso, nos ajudou a detectar a emissão de água nesta galáxia massiva. Essa correlação poderia ser usada para desenvolver a água como um traçador de estrela formação, que poderia então ser aplicada a galáxias em uma escala cosmológica.”
Estudar as primeiras galáxias a se formarem no universo ajuda os cientistas a entender melhor o nascimento, o crescimento e a evolução do universo e de tudo nele, incluindo o sistema solar e a Terra. “As primeiras galáxias estão formando estrelas a uma taxa milhares de vezes maior do que a Via Láctea, disse Jarugula.” O estudo do conteúdo de gás e poeira dessas primeiras galáxias nos informa sobre suas propriedades, como quantas estrelas estão se formando, a taxa qual gás é convertido em estrelas, como as galáxias interagem entre si e com o meio interestelar e muito mais. ”
De acordo com Jarugula, ainda há muito o que aprender sobre SPT0311-58 e as galáxias do universo primitivo. “Este estudo não só fornece respostas sobre onde e a que distância a água pode existir no universo, mas também deu origem a uma grande questão: como tanto gás e poeira se juntaram para formar estrelas e galáxias tão cedo no universo “A resposta requer um estudo mais aprofundado dessas e de galáxias formadoras de estrelas semelhantes para obter uma melhor compreensão da formação estrutural e evolução do universo primitivo.”
“Este resultado empolgante, que mostra o poder do ALMA, contribui para uma coleção crescente de observações do universo primitivo”, disse Joe Pesce, astrofísico e Diretor do Programa ALMA da National Science Foundation. “Essas moléculas, importantes para a vida na Terra, estão se formando assim que podem, e sua observação está nos dando uma visão dos processos fundamentais de um universo muito diferente do de hoje.”
Publicado em 04/11/2021 21h45
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