doi.org/10.1093/mnras/stae1368
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#Galáxia
Astrônomos estão surpresos com um raro alinhamento cósmico que mostra regiões de formação de estrelas altamente ampliadas em galáxias distantes.
O quê, por quê, como? O cosmos está cheio de perguntas. Ainda assim, astrônomos usando o Telescópio Espacial James Webb da NASA ficaram surpresos ao encontrar uma galáxia vermelha distante distorcida no formato de um ponto de interrogação. Um tipo específico e raramente visto de lente gravitacional natural está fazendo com que a galáxia apareça várias vezes.
A lente também amplia a galáxia e sua companheira espiral, permitindo que astrônomos localizem regiões específicas de formação de estrelas, usando uma combinação de dados infravermelhos do James Webb e dados ultravioleta do Telescópio Espacial Hubble da NASA.
Telescópio Espacial James Webb Revela Galáxia Distorcida Formando Ponto de Interrogação Cósmico
Já faz 7 bilhões de anos, e o auge da formação de estrelas do universo está começando a desacelerar. Como seria a nossa galáxia Via Láctea naquela época? Astrônomos usando o Telescópio Espacial James Webb da NASA encontraram pistas na forma de um ponto de interrogação cósmico, o resultado de um raro alinhamento em anos-luz de espaço.
“Sabemos de apenas três ou quatro ocorrências de configurações de lentes gravitacionais semelhantes no universo observável, o que torna esta descoberta emocionante, pois demonstra o poder do James Webb e sugere que talvez agora encontremos mais delas”, disse o astrônomo Guillaume Desprez da Saint Mary’s University em Halifax, Nova Escócia, um membro da equipe que apresentou os resultados do James Webb.
Insights da observação aprimorada de galáxias
Embora essa região tenha sido observada anteriormente com o Telescópio Espacial Hubble da NASA, a galáxia vermelha empoeirada que forma o intrigante formato de ponto de interrogação só apareceu com Webb. Isso é resultado dos comprimentos de onda da luz que o Hubble detecta ficarem presos na poeira cósmica, enquanto comprimentos de onda maiores de luz infravermelha conseguem passar e ser detectados pelos instrumentos de Webb.
Os astrônomos usaram ambos os telescópios para observar o aglomerado de galáxias MACS-J0417.5-1154, que age como uma lupa (veja o vídeo acima) porque o aglomerado é tão massivo que deforma o tecido do espaço-tempo. Isso permite que os astrônomos vejam detalhes aprimorados em galáxias muito mais distantes atrás do aglomerado. No entanto, os mesmos efeitos gravitacionais que ampliam as galáxias também causam distorção, resultando em galáxias que aparecem manchadas no céu em arcos e até mesmo aparecem várias vezes. Essas ilusões de ótica no espaço são chamadas de lentes gravitacionais.
A galáxia vermelha revelada pelo James Webb, junto com uma galáxia espiral com a qual está interagindo e que foi detectada anteriormente pelo Hubble, estão sendo ampliadas e distorcidas de uma forma incomum, o que requer um alinhamento particular e raro entre as galáxias distantes, a lente e o observador – algo que os astrônomos chamam de lente gravitacional umbilical hiperbólica. Isso explica as cinco imagens (veja a imagem anotada abaixo) do par de galáxias visto na imagem do James Webb, quatro das quais traçam o topo do ponto de interrogação. O ponto de interrogação é uma galáxia não relacionada que, por acaso, está no lugar e no espaço-tempo certos, da nossa perspectiva.
Desvendando os mistérios da formação de estrelas
Além de produzir um estudo de caso sobre a capacidade do instrumento do James Webb NIRISS (Near-Infrared Imager and Slitless Spectrograph) de detectar locais de formação de estrelas em uma galáxia a bilhões de anos-luz de distância, a equipe de pesquisa também não resistiu em destacar o formato de ponto de interrogação. “Isso é simplesmente legal. Imagens incríveis como essa são o motivo pelo qual entrei na astronomia quando era jovem”, disse o astrônomo Marcin Sawicki da Saint Mary’s University, um dos principais pesquisadores da equipe.
“Saber quando, onde e como a formação de estrelas ocorre dentro das galáxias é crucial para entender como as galáxias evoluíram ao longo da história do universo”, disse o astrônomo Vicente Estrada-Carpenter da Saint Mary’s University, que usou os dados ultravioleta do Hubble e infravermelho do Webb para mostrar onde novas estrelas estão se formando nas galáxias. Os resultados mostram que a formação de estrelas é generalizada em ambos. Os dados espectrais também confirmaram que a galáxia empoeirada recém-descoberta está localizada na mesma distância que a galáxia espiral de frente, e elas provavelmente estão começando a interagir.
Interações Galácticas ao Longo do Tempo:
“Ambas as galáxias no Par de Pontos de Interrogação mostram formação estelar ativa em várias regiões compactas, provavelmente um resultado da colisão de gás das duas galáxias”, disse Estrada-Carpenter. “No entanto, a forma de nenhuma das galáxias parece muito interrompida, então provavelmente estamos vendo o início de sua interação uma com a outra.”
“Essas galáxias, vistas bilhões de anos atrás quando a formação estelar estava no auge, são semelhantes à massa que a Via Láctea teria naquela época. O James Webb está nos permitindo estudar como teriam sido os anos da adolescência de nossa própria galáxia”, disse Sawicki.
As imagens e espectros do James Webb nesta pesquisa vieram do Canadian NIRISS Unbiased Cluster Survey (CANUCS). O artigo de pesquisa é publicado no Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
Publicado em 11/09/2024 13h32
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