Galáxias gigantes em formação descobertas em aglomerados jovens

2003-11-04

Imagens de uma das grandes galáxias em formação, com o seu buraco negro de massa elevadíssima. Em cima: Imagem composta da galáxia obtida pelo telescópio Keck, de 10 m, em Mauna Kea (Havai, EUA). Os contornos a branco mostram os lóbulos do jacto de radiação rádio emitido pelo buraco negro central. A emissão rádio foi mapeada com o radiointerferómetro Very Large Array (NRAO), e é devida a electrões relativistas acelerados no campo magnético da galáxia. Em baixo: imagem de raios-X obtida pelo Chandra (NASA). Os contornos a branco indicam os limites da emissão observada na imagem de cima. A emissão é devida à dispersão, por electrões relativistas, dos fotões da radiação cósmica de fundo de microondas e dos fotões infravermelhos da galáxia em formação. A nebulosa é devida a gás com temperaturas de 10 000 K, podendo estar ionizada pelos fotões de raios-X. Créditos: W. Keck Observatory/NASA/CXC/van Breugel et al.
Uma equipa de astrónomos, liderada por Wil van Breugel do Laboratório Nacional Lawrence Livermore (Califórnia, EUA), descobriu indícios da formação síncrona de galáxias
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.
elípticas luminosas de massa
massa
A massa é uma medida da quantidade de matéria de um dado corpo.
elevada em jovens aglomerados de galáxias
enxame de galáxias
Um enxame, ou aglomerado, de galáxias é um conjunto de galáxias gravitacionalmente ligadas. A Via Láctea pertence ao aglomerado chamado Grupo Local de galáxias. O enxame de galáxias mais próximo de nós é o Enxame da Virgem.
. As galáxias jovens em formação foram detectadas no domínio do submilímetro. A estes comprimentos de onda
comprimento de onda
Designa-se por comprimento de onda a distância entre dois pontos sucessivos de amplitude máxima (ou mínima) de uma onda.
, a emissão é devida a poeira interestelar
poeira interestelar
A poeira interestelar é constituído por minúsculas partículas sólidas, com diâmetros da ordem dos mícrones, existentes no meio interestelar.
que é aquecida por 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.
jovens ou por buracos negros
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.
activos. Estas galáxias encontram-se agrupadas em torno de radiogaláxias
radiogaláxia
Uma galáxia muito luminosa nos comprimentos de onda do rádio é chamada de radiogaláxia. Estão normalmente associadas a galáxias gigantes elípticas.
com 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.
elevado, os sistemas de maior massa que se conhecem.

No tempo presente, as galáxias de maior massa são galáxias elípticas, que se encontram nas regiões centrais de aglomerados de galáxias ricos. As estrelas destas galáxias são hoje velhas, e deverão ter-se formado há muito tempo, em espectaculares surtos de formação estelar, que devem ser muito brilhantes quando observados no submilímetro, devido à enorme quantidade de poeira interestelar envolvida no processo. Os modelos mais populares de formação de galáxias prevê que estas galáxias se formam em aglomerados embrionários em picos de densidade
densidade
Em Astrofísica, densidade é o mesmo que massa volúmica: é a massa por unidade de volume.
, num Universo ainda jovem. Tais picos são indicados, observacionalmente, por radiogaláxias de massa elevada, com fortes desvios para o vermelho.

Estudos submilimétricos anteriores de radiogaláxias de elevado desvio para o vermelho mostraram que as suas taxas de formação de estrelas são suficientemente grandes de modo a permitir a formação de uma galáxia de massa elevada. Contudo, estes estudos não forneceram qualquer informação na extensão espacial da emissão submilimétrica ou ainda sobre a formação de estrelas nas proximidades dessas galáxias.

Através do mapeamento de sete objectos com vários desvios para o vermelho, a equipa conseguiu ilustrar a distribuição da emissão reemitida pela poeira no interior e na perifieria das galáxias. Nestes mapas pode ver-se que a emissão da poeira da radiogaláxia central é muito extensa, com várias vezes o diâmetro da nossa galáxia. Mais interessante ainda é o facto de se ter encontrado nas proximidades destas galáxias outras galáxias de massa muito elevada em formação. Isto sugere que todas estas galáxias se devem ter formado mais ou menos ao mesmo tempo.

Modelos teóricos da formação de galáxias mostram que a maioria das galáxias de massa elevada se forma em regiões muito densas que estão na origem dos aglomerados de galáxias. A descoberta de grupos de galáxias luminosas e ricas em poeira, a desvios para o vermelho elevados, vem sugerir que os cientistas podem ter testemunhado este processo pela primeira vez.

Wil van Breugel, em colaboração com cientistas de várias instituições europeias, publicou os resultados deste estudo numa recente edição da Nature, em Setembro último, sob o título The Formation of Cluster Elliptical Galaxies as Revealed by Extensive Star Formation.

Fonte da notícia: http://www.llnl.gov/llnl/06news/NewsReleases/2003/NR-03-09-05.html