A impressão artística de uma galáxia em anel.
Crédito: James Josephides, Swinburne Astronomy Productions
Galáxia incomum deve instigar repensar como as estruturas do Universo se formam
Os astrônomos capturaram uma imagem de um tipo raro de galáxia - descrito como um "anel cósmico de fogo" - como existia 11 bilhões de anos atrás.
A galáxia, que tem aproximadamente a massa da Via Láctea, é circular com um buraco no meio, mais ou menos como uma rosquinha titânica. Sua descoberta, anunciada na revista Nature Astronomy , deve agitar teorias sobre a formação inicial de estruturas galácticas e como elas evoluem.
"É um objeto muito curioso que nunca vimos antes", disse o pesquisador principal, Dr. Tiantian Yuan, do Centro de Excelência ARC da Austrália para toda a astrofísica do céu em 3 dimensões (ASTRO 3D). "Parece estranho e familiar ao mesmo tempo."
A galáxia, chamada R5519, está a 11 bilhões de anos-luz do Sistema Solar. O buraco no seu centro é realmente enorme, com um diâmetro dois bilhões de vezes maior que a distância entre a Terra e o Sol. Em outras palavras, são três milhões de vezes
maior que o diâmetro do buraco negro supermassivo da galáxia Messier 87, que em 2019 se tornou a primeira a ser fotografada diretamente.
"Ele está fazendo estrelas a uma taxa 50 vezes maior que a Via Láctea", disse Yuan, que é um bolsista do ASTRO 3D baseado no Centro de Astrofísica e Supercomputação da Universidade de Tecnologia de Swinburne, no estado de Victoria.
"A maior parte dessa atividade está ocorrendo em seu anel - então é realmente um anel de fogo."
Trabalhando com colegas da Austrália, EUA, Canadá, Bélgica e Dinamarca, o Dr. Yuan usou dados espectroscópicos coletados pelo Observatório WM Keck no Havaí e imagens gravadas pelo Telescópio Espacial Hubble da NASA para identificar a estrutura incomum.
As evidências sugerem que é um tipo conhecido como "galáxia em anel colisional", tornando-o o primeiro já localizado no Universo primitivo.
Existem dois tipos de galáxias em anel. Os formulários de tipo mais comuns são causados por processos internos. Os colisionais se formam - como o nome sugere - como resultado de imensos e violentos encontros com outras galáxias.
A impressão artística de uma galáxia em anel.
Crédito: James Josephides, Swinburne Astronomy Productions
No universo "local" próximo, eles são 1000 vezes mais raros que o tipo criado internamente. Imagens do R5519, muito mais distante, decorrem de cerca de 10,8 bilhões de anos atrás, apenas três bilhões de anos após o Big Bang. Eles indicam que as galáxias em anel colisional sempre foram extremamente incomuns.
O co-autor do ASTRO 3D, Dr. Ahmed Elagali, do Centro Internacional de Pesquisa em Radioastronomia da Austrália Ocidental, disse que estudar o R5519 ajudaria a determinar quando as galáxias em espiral começaram a se desenvolver.
"Além disso, restringir a densidade numérica das galáxias em anel através do tempo cósmico também pode ser usado para colocar restrições na montagem e evolução de grupos de galáxias locais", acrescentou.
Uma imagem composta da galáxia anelar R5519, compilada a partir de imagens monocromáticas tiradas pelo Telescópio Espacial Hubble.
Crédito: Tiantian Yuan / Telescópio Espacial Hubble
Outro co-autor, o professor Kenneth Freeman, da Universidade Nacional Australiana, disse que a descoberta tem implicações para entender como galáxias como a Via Láctea se formaram.
"A formação colisional das galáxias em anel requer a presença de um disco fino na galáxia 'vítima' antes da colisão", explicou ele.
"O disco fino é o componente que define as galáxias espirais: antes de serem montadas, as galáxias estavam em um estado desordenado, ainda não reconhecível como galáxias espirais".
“No caso desta galáxia em anel, estamos olhando para o universo primitivo em 11 bilhões de anos, para uma época em que discos finos estavam apenas montando. Para comparação, o disco fino da Via Láctea começou a se unir apenas cerca de nove bilhões de anos atrás. Essa descoberta é uma indicação de que a montagem do disco nas galáxias espirais ocorreu durante um período mais extenso do que se pensava anteriormente. ”
Os Drs. Yuan e Elagali, e o Professor Freeman, trabalharam com colegas da Universidade de Nova Gales do Sul, da Universidade Macquarie e da Universidade de Queensland, todos na Austrália, junto com outros no Cosmic Dawn Center (DAWN) na Dinamarca, na Texas A&M University em EUA, Universidade de York no Canadá e Universidade de Ghent na Bélgica.
Impressão de um artista sobre como a galáxia do anel se formou.
Crédito: James Josephides, Swinburne Astronomy Productions
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