Compreender a formação e evolução das galáxias em escalas de tempo comparáveis à idade do Universo é seguramente um dos maiores desafios da Astrofísica dos nossos dias. Segundo o modelo cosmológico padrão, a formação de galáxias é governada pela força gravitacional da matéria escura fria que permeia o Universo, apesar das galáxias se apresentarem actualmente como essencialmente formadas por matéria dita normal.

Neste cenário, as galáxias formam-se por aglomeração hierárquica: pequenas flutuações primordiais de densidade na distribuição de matéria no Universo jovem crescem e combinam-se para formar estruturas maiores, como a nossa galáxia. Julga-se que as galáxias irregulares anãs, o tipo de galáxias mais abundante no Universo, devido a preservarem inalteradas as suas propriedades ao longo de milhares de milhões de anos, constituem os blocos fundamentais de construção do Universo. Estas galáxias são pequenas, com uma distribuição espacial irregular de estrelas, gás e poeira, e não possuem estruturas espirais.

A equipa de investigadores liderada por N. Arimoto (Observatório Astronómico Nacional do Japão) e V. Vansevicius (Instituto de Física da Lituânia) estudou a galáxia irregular anã Leo A, uma galáxia isolada extremamente rica em gás interestelar, com apenas 0,01% da massa da nossa galáxia e uma pequena fracção de elementos químicos produzidos por gerações de estrelas anteriores. Estas características sugerem que esta galáxia tem evoluído sem interacções significativas com outras galáxias. Os cientistas julgavam que esta galáxia possuía uma estrutura simples, em contraste com as grandes galáxias espirais como a Via Láctea. Contudo, esta visão é posta em causa pelas recentes imagens profundas das regiões mais externas de Leo A obtidas pelo telescópio Subaru (Observatório Astronómico Nacional do Japão), situado em Mauna Kea (Havai).

Sabia-se que Leo A, a uma distância de 2.6 milhões de anos-luz, tem um tamanho angular apreciável (aproximadamente 7’ x 5’). Com esta extensão, a câmara Suprime-Cam (Subaru Prime Focus Camera) instalada no telescópio japonês Subaru de 8,2 m, situado no topo de Mauna Kea (Havai) e pertencente ao Observatório Astronómico Nacional do Japão (NAOJ), é um instrumento ideal para o estudo das regiões mais limítrofes de Leo A. Uma única exposição desta câmera cobre um campo de visão de 34’ x 27’, com uma resolução espacial de 0,2’’ e elevada sensibilidade. Foram obtidas imagens ópticas de Leo A em três bandas largas.

De modo a mapear a totalidade da extensão espacial da população de estrelas velhas em Leo A, foram observadas estrelas do ramo das gigantes vermelhas, que são estrelas de pequena massa já evoluídas com luminosidades muito grandes. e que se julga representarem adequadamente as estruturas extensas das galáxias. Foram detectadas 1394 estrelas deste tipo distribuídas simetricamente numa região elíptica de semieixo maior igual a 12’ (identificada a verde na figura ao lado).

Estas observações revelaram uma estrutura significativa em forma de disco, com uma extensão maior (com semieixo de 5.5’) do que aquela que lhe era atribuída anteriormente (cerca de 3.5’). Mais ainda, revelaram uma nova componente estelar em Leo A: um halo de estrelas com um gradiente radial na densidade superficial de estrelas, e apresenta um bordo abrupto na distribuição das estrelas gigantes vermelhas. Este tipo de estrutura nunca tinha sido confirmada em estudos anteriores de galáxias irregulares anãs. A extensão de Leo A agora revelada é duas vezes maior que a extensão até hoje aceite. Isto sugere que, mesmo na nossa vizinhança próxima, não conseguimos ainda observar a extensão as galáxias na sua totalidade, mas ainda apenas como a ponta de um “iceberg”.

Estas estruturas de disco e halo fazem lembrar estas mesmas componentes que se observam em galáxias do tipo espiral, como a Via Láctea, embora em ponto muito mais pequeno. Julga-se que a complicada estrutura das grandes galáxias resulta da aglomeração de galáxias mais pequenas e de menor massa, como as galáxias irregulares anãs. No entanto, este estudo mostra que Leo A, uma irregular anã, possui ela própria estruturas do tipo disco e halo. Isto sugere que as galáxias irregulares anãs, apesar de muito pequenas, são elas próprias resultado de processos evolutivos complexos, o que vem contrariar a tese de que estas galáxias constituem os blocos primordiais fundamentais da construção do nosso Universo.

Os resultados desta pesquisa foram recentemente publicados na edição de 20 de Agosto da revista Astrophysical Journal Letters (Universidade de Chicago, EUA).

Fonte da notícia: http://www.naoj.org/Pressrelease/2004/08/05/index.html