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A vista mais detalhada de sempre do Universo distante


A Campanha de Linha de Base Longa do ALMA produziu uma imagem muito detalhada de uma galáxia distante afetada por lente gravitacional, que revela regiões de formação estelar — algo que nunca tinha sido observado antes com este nível de detalhe numa galáxia tão remota. As novas observações são muito mais detalhadas do que as obtidas anteriormente para esta galáxia, incluindo as do Telescópio Espacial Hubble da NASA/ESA e revelam nodos de formação estelar na galáxia equivalentes a versões gigantes da Nebulosa de Orionte.
O painel da esquerda revela a galáxia que se encontra em primeiro plano e que atua como lente gravitacional (observada pelo Hubble), enquanto que a galáxia distante que está a ser afetada pela lente, SDP.81, e que forma um anel de Einstein quase perfeito, praticamente não se vê.
A imagem do meio mostra a imagem muito nítida do ALMA com o anel de Einstein, sendo que a galáxia que atua como lente é invisível para o ALMA. A imagem da galáxia distante (à direita), reconstruída com o auxílio de modelos sofisticados de lente gravitacional, revela estruturas detalhadas no interior do anel, que nunca tinham sido observadas anteriormente: várias nuvens de poeira no seio da galáxia, que se pensa serem nuvens moleculares gigantes e frias, o local de nascimento de estrelas e planetas.
Crédito: ALMA (NRAO/ESO/NAOJ)/Y. Tamura (Universidade de Tóquio)/Mark Swinbank (Universidade de Durham)


A Campanha de Linha de Base Longa do ALMA produziu uma imagem muito detalhada de uma galáxia distante afetada por lente gravitacional. A imagem mostra uma vista ampliada das regiões de formação estelar na galáxia, com um nível de detalhe nunca antes alcançado numa galáxia tão remota. As novas observações são muito mais detalhadas do que as obtidas pelo Telescópio Espacial Hubble da NASA/ESA e revelam nodos de formação estelar na galáxia equivalentes a versões gigantes da Nebulosa de Orionte.

A Campanha de Linha de Base Longa do ALMA produziu algumas observações extraordinárias e recolheu informação com um detalhe sem precedentes dos habitantes do Universo próximo e longínquo. Foram feitas observações no final de 2014 no âmbito de uma campanha que pretendeu estudar uma galáxia distante chamada HATLAS J090311.6+003906, também conhecida pelo nome mais simples de SDP.81. A radiação emitida por esta galáxia é "vítima" de um efeito cósmico chamado lente gravitacional. Uma galáxia enorme que se situa entre SDP.81 e o ALMA atua como lente gravitacional, distorcendo a radiação emitida pela galáxia mais distante e criando um exemplo quase perfeito do fenômeno conhecido por Anel de Einstein.

Pelo menos sete grupos de cientistas analisaram de forma independente os dados do ALMA sobre SDP.81. Esta profusão de artigos científicos deu-nos informação sem precedentes sobre esta galáxia, revelando detalhes sobre a sua estrutura, conteúdo, movimento e outras características físicas.

O ALMA funciona como um interferometro, isto é, a rede múltipla de antenas trabalha em sintonia perfeita recolhendo radiação como se de um único e enorme telescópio virtual se tratasse. Como resultado, estas novas imagens de SDP.81 possuem uma resolução até 6 vezes melhor que as imagens obtidas no infravermelho com o Telescópio Espacial Hubble da NASA/ESA.


A imagem da galáxia distante reconstruída com o auxílio de modelos sofisticados de lente gravitacional, revela estruturas detalhadas no interior do anel, que nunca tinham sido observadas anteriormente: várias nuvens de poeira no seio da galáxia, que se pensa serem nuvens moleculares gigantes e frias, o local de nascimento de estrelas e planetas. É de notar que algumas das estruturas mais pequenas visíveis na imagem podem ser artefactos originados no método de reconstrução.
Crédito: ALMA (NRAO/ESO/NAOJ)/Mark Swinbank (Universidade de Durham)


Os sofisticados modelos dos astrônomos revelam estruturas pormenorizadas, nunca antes vistas no seio de SDP.81, sob a forma de nuvens de poeira que se pensa serem repositórios de gás molecular frio — os locais de nascimento de estrelas e planetas. Estes modelos foram corrigidos da distorção produzida pelo efeito de lente gravitacional.

Como resultado, as observações ALMA são tão nítidas que os investigadores podem ver nodos de formação estelar na galáxia, com um tamanho de até 100 anos-luz, o que equivale a observar versões gigantes da Nebulosa de Orionte a produzir milhares de vezes mais estrelas jovens no lado distante do Universo. Esta é a primeira vez que um tal fenômeno é observado a distâncias tão grandes.

"A imagem reconstruída da galáxia obtida com o ALMA é espetacular," diz Rob Ivison, coautor de dois artigos científicos que descrevem os resultados e Diretor de Ciência do ESO. "A enorme área coletora do ALMA, a grande separação entre as suas antenas e a atmosfera muito estável que existe por cima do deserto do Atacama, levaram a que conseguíssemos obter um detalhe sem precedentes tanto nas imagens como nos espectros, o que significa que temos observações muito sensíveis, assim como informação sobre como é que as diferentes partes da galáxias se movimentam. Podemos estudar galáxias no outro extremo do Universo à medida que se fundem e formam enormes quantidades de estrelas. Isto é o tipo de coisa que me faz levantar cedo da cama!"

Utilizando a informação espectral recolhida pelo ALMA, os astrônomos mediram também como é que a galáxia distante roda e estimaram a sua massa. Os dados mostraram que o gás contido nesta galáxia é instável; nodos de gás estão a colapsar sobre si mesmo, indo muito provavelmente no futuro dar origem a regiões gigantes de formação estelar.

Curiosamente, a modelização do efeito de lente gravitacional indica também a existência de um buraco negro supermassivo no centro da galáxia que atua como lente. A região central de SDP.81 é muito ténue para poder ser detetada, levando à conclusão de que a galáxia em primeiro plano possui um buraco negro supermassivo com mais de 200-300 milhões de vezes a massa do Sol.

O número de artigos científicos publicados usando um único conjunto de dados do ALMA demonstra bem a excitação gerada pelo potencial da alta resolução e poder coletor da rede. Mostra também como é que o ALMA permitirá aos astrônomos fazer mais descobertas nos anos vindouros, levantando ainda mais questões sobre a natureza das galáxias distantes.


Nesta imagem podemos ver a galáxia afetada por lente gravitacional, SDP.81, que aparece como um anel de Einstein quase perfeito.
Crédito: ALMA (NRAO/ESO/NAOJ)/Y. Tamura (Universidade de Tóquio)


FONTE: ASTRONOMIA ONLINE

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