Telescópio mostra galáxias distantes com formação estelar intensa

A formação estelar mais intensa no cosmos ocorreu muito mais cedo do que o que se supunha anteriormente. Essa é conclusão do Observatório Europeu do Sul (ESO), após observações feitas com o Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA).

Este trabalho é o exemplo mais recente das descobertas que estão sendo feitas pelo novo observatório internacional que está sendo inaugurado hoje.

Os resultados do estudo estão publicados numa série de artigos científicos que sairão na revista Nature e na revista especializada Astrophysical Journal.

Acredita-se que os episódios de formações estelares mais intensos ocorreram no universo primordial, em galáxias brilhantes de grande massa com formação estelar explosiva convertem enormes reservatórios de gás e poeira cósmica em novas estrelas a uma taxa impressionante. Ao olhar para longe no espaço, para galáxias tão distantes que a sua luz demorou muitos bilhões de anos para chegar até nós, os astrônomos conseguem observar esta fase bem atarefada do universo jovem.

"Quanto mais distante estiver uma galáxia, mais longe no tempo a estamos vendo, por isso ao medir distâncias podemos reconstruir a linha cronológica de quão vigorosa é a formação estelar no universo nas diferentes épocas da sua história de 13,7 bilhões de anos", disse Joaquin Vieira, do California Institute of Technology, que liderou a equipe e é também o autor principal do artigo na revista Nature.

A equipe internacional de pesquisadores descobriu inicialmente estas distantes e enigmáticas galáxias com formação estelar explosiva, utilizando o South Pole Telescope (SPT) de 10 metros, da Fundação Científica Nacional dos EUA, e em seguida o ALMA foi utilizado para observar as galáxias com mais detalhes e explorar a formação estelar no universo primordial.

Os cientistas ficaram surpresos ao descobrir que muitas destas galáxias longínquas e poeirentas que formam estrelas, se encontram ainda mais longe do que o esperado, o que significa que, em média, os episódios de formação estelar intensa ocorreram há 12 bilhões de anos atrás, quando o universo tinha menos de 2 bilhões de anos - um bilhão de anos mais cedo do que o que se pensava anteriormente.

Duas destas galáxias são as mais distantes deste tipo já observadas - estão tão distantes que a sua luz começou a sua viagem quando o Universo tinha apenas um bilhão de anos. Mais ainda, numa destas galáxias recorde, detectou-se água entre as moléculas observadas, o que marca as observações de água mais distantes no cosmos publicadas até hoje.

"A sensibilidade do ALMA e a observação em largos intervalos de comprimentos de onda que o telescópio permite, significam que podemos medir cada galáxia em apenas alguns minutos - cerca de cem vezes mais depressa do que antes", disse Axel Weiss (Max-Planck-Institut für Radioastronomie, Bona, Alemanha), que liderou o trabalho da medição das distâncias às galáxias. "Anteriormente, uma medição como esta teria sido um laborioso processo de combinar dados, tanto de telescópios ópticos como de rádio telescópios".

Na maioria dos casos, as observações ALMA foram suficientes para determinar as distâncias, no entanto, para algumas das galáxias a equipe combinou os dados com medições obtidas com outros telescópios, incluindo o Atacama Pathfinder Experiment (APEX) e o Very Large Telescope do ESO.

"Estas belas imagens obtidas com o ALMA mostram as galáxias de fundo distorcidas em arcos múltiplos de luz, conhecidos como anéis de Einstein, que rodeiam as galáxias mais próximas", disse Yashar Hezaveh, que liderou o estudo das lentes gravitacionais. "Estamos utilizando a enorme quantidade de matéria escura que rodeia as galáxias no meio do caminho como um telescópio cósmico, para fazer com que galáxias ainda mais distantes pareçam maiores e mais brilhantes", completou.

A análise da distorção revela que algumas das galáxias longínquas com formação estelar intensa apresentam um brilho equivalente a 40 trilhões de sóis, sendo que as lentes gravitacionais amplificaram até 22 vezes este valor.