Gás molecular no quasar mais distante que se conhece

2003-08-06

Imagem de J1148+5251 obtida com o VLA. Crédito: NRAO/AUI/NSF.
Com um desvio para o vermelho
desvio para o vermelho (z)
Designa-se por desvio para o vermelho (em inglês, redshift) o desvio do espectro de um objecto para comprimentos de onda mais longos. O desvio para o vermelho pode dever-se ao movimento do objecto a afastar-se do observador (desvio de Doppler), ou à expansão do Universo (desvio para o vermelho cósmico, ou gravitacional). O desvio para o vermelho cósmico permite estimar a distância a que o objecto se encontra: quanto maior o desvio, mais distante o objecto. O desvio de Doppler permite calcular a velocidade a que o objecto se desloca.
de 6,42, a que correspondem 12,8 mil milhões de anos-luz
ano-luz (al)
O ano-luz (al) é uma unidade de distância igual a 9,467305 x 1012 km, que corresponde à distância percorrida pela luz, no vácuo, durante um ano.
, o quasar
quasar
Os quasares são objectos extragalácticos extremamente brilhantes e compactos. Hoje acredita-se que são o centro de galáxias muito energéticas ainda num estado inicial da sua evolução (são, pois, núcleos galácticos activos - NGAs) e a sua energia provém de um buraco negro de massa muito elevada. Os seus desvios para o vermelho indicam que se encontram a distâncias cosmológicas. O seu nome, quasar, vem do inglês quasi-stellar object, ou seja, objecto quase estelar, devido à semelhança da sua imagem em placas fotográficas com a imagem de uma estrela.
J1148+5251 é o objecto mais distante – e por isso mesmo, o objecto mais velho – alguma vez observado. Este quasar foi um dos primeiros objectos luminosos do Universo e nós observamo-lo como ele era 870 milhões de anos depois do Big Bang (o Universo tem hoje 13,7 mil milhões de anos). Os quasares são núcleos brilhantes de galáxias activas
galáxia activa
Uma galáxia diz-se activa quando emite quantidades excepcionalmente elevadas de energia. São exemplo de galáxias activas as galáxias Seyfert, as radiogaláxias, os quasares e as galáxias com surtos de formação de estrelas (starburst galaxies).
, cuja fonte de energia é um buraco negro
buraco negro
Um buraco negro é um objecto cuja gravidade é tão forte que a sua velocidade de escape é superior à velocidade da luz. Em Astronomia, distinguem-se dois tipos de buraco negro: os buracos negros estelares, que resultam da morte de uma estrela de massa elevada, e os buracos negros galácticos, que existem no centro das galáxias activas.
de massa
massa
A massa é uma medida da quantidade de matéria de um dado corpo.
muito elevada.

F. Walter, do Observatório Nacional de Radioastronomia (EUA), e os seus colaboradores franceses, alemães e norte-americanos, utilizaram o Very Large Array
Very Large Array (VLA)
O VLA é um radiointerferómetro composto por 27 antenas de 25 m de diâmetro, dispostas em três braços (em forma de Y) com 9 antenas cada, localizado no Novo México (EUA). O VLA é operado pelo NRAO (National Radio Astronomy Observatory).
 (NRAO
National Radio Astronomy Observatory (NRAO)
O NRAO é o Observatório Nacional de Radioastronomia dos EUA e opera vários radiotelescópios, como o VLA, o VLBA, o GBT, o EVLA e o ALMA.
), um conjunto de radiotelescópios no Novo México (EUA), juntamente com o radiointerferómetro europeu do Plateau de Bure (IRAM) nos Alpes francese, para observarem a galáxia
galáxia
Um vasto conjunto de estrelas, nebulosas, gás e poeira interestelar gravitacionalmente ligados. As galáxias classificam-se em três categorias principais: espirais, elípticas e irregulares.
à volta do quasar J1148+5251. As observações revelaram um reservatório de gás de monóxido de carbono nesta galáxia, o que significa que desde muito cedo na história do Universo as galáxias já tinham grandes quantidades de hidrogénio molecular, a base para a formação de novas gerações de estrelas
estrela
Uma estrela é um objecto celeste gasoso que gera energia no seu núcleo através de reacções de fusão nuclear. Para que tal possa suceder, é necessário que o objecto possua uma massa superior a 8% da massa do Sol. Existem vários tipos de estrelas, de acordo com as suas temperaturas efectivas, cores, idades e composição química.
. A detecção directa de hidrogénio molecular é extremamente difícil, mas o monóxido de carbono está fortemente relacionado com regiões de formação de estrelas.

Os átomos
átomo
O átomo é a menor partícula de um dado elemento que tem as propriedades químicas que caracterizam esse mesmo elemento. Os átomos são formados por electrões à volta de um núcleo constituído por protões e neutrões.
criados nos primeiros 3 minutos do Universo eram apenas de hidrogénio, hélio e lítio. Todos os outros elementos mais pesados, incluindo o carbono e o oxigénio, foram produzidos por reacções nucleares nas estrelas. O carbono e o oxigénio detectados por esta equipa foram produzidos pelas primeiras estrelas alguma vez formadas, apenas 650 milhões de anos depois do Big Bang. Nos 200 milhões de anos que se seguiram, essas estrelas explodiram como supernovas
supernova
Uma supernova é a explosão de uma estrela no final da sua vida. As explosões de supernova são de tal forma violentas e luminosas que o seu brilho pode ultrapassar o brilho de uma galáxia inteira. Existem dois tipos principais de supernova: as supernovas Tipo Ia, que resultam da explosão duma estrela anã branca que, no seio de um sistema binário, rouba matéria da estrela companheira até a sua massa atingir o limite de Chandrasekhar e então colapsa; e as supernovas Tipo II, que resultam da explosão de uma estrela isolada de massa elevada (com massa superior a cerca de 4 vezes a massa do Sol) que esgotou o seu combustível nuclear e expeliu as suas camadas externas, restando apenas um objecto compacto (uma estrela de neutrões ou um buraco negro).
, lançando para o meio interestelar
meio interestelar
O meio interestelar é constituído por toda a matéria existente no espaço entre as estrelas. Cerca de 99% da matéria interestelar é composta por gás, sendo os restantes 1% dominados pela poeira. A massa total do gás e da poeira do meio interestelar é cerca de 15% da massa total da matéria observável da nossa galáxia, a Via Láctea. A matéria do meio interestelar existe em diferentes regimes de densidade e temperatura, como por exemplo as nuvens moleculares (frias e densas) ou o gás ionizado (quente e ténue).
os elementos químicos
elemento químico
Elemento composto por um único tipo de átomos. Os elementos químicos constituem a Tabela Periódica.
produzidos, incluindo o carbono e o oxigénio. Esses átomos arrefeceram e combinaram-se de modo a formar as moléculas
molécula
Uma molécula é a unidade mais pequena de um composto químico, sendo constituída por um ou mais átomos, ligados entre si pelas interacções dos seus electrões.
de monóxido de carbono que foram detectadas pelos radiotelescópios.

A massa de gás molecular desta galáxia é superior a 10 mil milhões de vezes a massa do Sol
massa solar
Massa solar é a quantidade de massa existente no Sol e, simultaneamente, a unidade na qual os astrónomos exprimem as massas das estrelas, nebulosas e galáxias. Uma massa solar é igual a 1,989x1030 kg.
, o que equivale à massa das grandes galáxias de hoje. O que é surpreendente, pois a teoria mais aceite actualmente considera que as grandes galáxias são formadas pela colisão e fusão
fusão
1- passagem do estado sólido ao líquido, por efeito do calor; 2- junção, união.
de galáxias pequenas. Não se esperaria uma galáxia de grandes dimensões numa época tão remota.

Fonte da notícia: http://www.nrao.edu/pr/2003/j1148