Astrônomos usando ALMA, em que o ESO é um parceiro, revelaram uma galáxia extremamente distante que se parece surpreendentemente com a nossa Via Láctea. A galáxia, SPT0418-47, é filmado gravitacionalmente por uma galáxia próxima, aparecendo no céu como um anel de luz quase perfeito. Crédito:ALMA (ESO / NAOJ / NRAO), Rizzo et al.
Astrônomos usando o Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA), em que o Observatório Europeu do Sul (ESO) é um parceiro, revelaram uma galáxia extremamente distante e, portanto, muito jovem que se parece surpreendentemente com a nossa Via Láctea. A galáxia está tão distante que sua luz levou mais de 12 bilhões de anos para chegar até nós:nós a vemos como ela era quando o Universo tinha apenas 1,4 bilhão de anos. Também é surpreendentemente não caótico, contradizendo as teorias de que todas as galáxias no início do Universo eram turbulentas e instáveis. Esta descoberta inesperada desafia nossa compreensão de como as galáxias se formam, dando novos insights sobre o passado do nosso Universo.
"Este resultado representa um avanço no campo da formação de galáxias, mostrando que as estruturas que observamos em galáxias espirais próximas e em nossa Via Láctea já estavam no lugar 12 bilhões de anos atrás, "diz Francesca Rizzo, Ph.D. estudante do Instituto Max Planck de Astrofísica na Alemanha, que liderou a pesquisa publicada hoje em Natureza . Enquanto a galáxia que os astrônomos estudaram, chamado SPT0418-47, não parece ter braços espirais, tem pelo menos duas características típicas de nossa Via Láctea:um disco giratório e uma protuberância, o grande grupo de estrelas compactado em torno do centro galáctico. Esta é a primeira vez que uma protuberância foi vista no início da história do Universo, tornando o SPT0418-47 o mais distante parecido com a Via Láctea.
"A grande surpresa foi descobrir que esta galáxia é bastante semelhante às galáxias próximas, ao contrário de todas as expectativas dos modelos e anteriores, menos detalhado, observações, "diz o coautor Filippo Fraternali, do Kapteyn Astronomical Institute, Universidade de Groningen, na Holanda. No início do Universo, galáxias jovens ainda estavam em processo de formação, portanto, os pesquisadores esperavam que fossem caóticas e sem as estruturas distintas típicas de galáxias mais maduras, como a Via Láctea.
Astrônomos usando ALMA, em que o ESO é um parceiro, revelaram uma galáxia extremamente distante que se parece surpreendentemente com a nossa Via Láctea. A galáxia, SPT0418-47, é filmado gravitacionalmente por uma galáxia próxima, aparecendo no céu como um anel de luz quase perfeito (à esquerda). A equipe de pesquisa reconstruiu a verdadeira forma da galáxia distante e o movimento de seu gás (à direita) a partir dos dados do ALMA usando uma nova técnica de modelagem por computador. As observações indicam que SPT0418-47 é uma galáxia de disco com uma protuberância central e o material nela gira em torno do centro. O gás se afastando de nós é mostrado em vermelho, enquanto o gás se movendo na direção do observador é mostrado em azul. Crédito:ALMA (ESO / NAOJ / NRAO), Rizzo et al.
O estudo de galáxias distantes como SPT0418-47 é fundamental para nossa compreensão de como as galáxias se formaram e evoluíram. Esta galáxia está tão distante que a vemos quando o Universo tinha apenas 10% de sua idade atual porque sua luz levou 12 bilhões de anos para chegar à Terra. Ao estudá-lo, estamos voltando a uma época em que essas galáxias bebês estavam apenas começando a se desenvolver.
Porque essas galáxias estão tão distantes, observações detalhadas, mesmo com os telescópios mais poderosos, são quase impossíveis, pois as galáxias parecem pequenas e tênues. A equipe superou esse obstáculo usando uma galáxia próxima como uma poderosa lente de aumento - um efeito conhecido como lente gravitacional - permitindo que o ALMA veja o passado distante com detalhes sem precedentes. Nesse sentido, a atração gravitacional da galáxia próxima distorce e desvia a luz da galáxia distante, fazendo com que pareça deformado e ampliado.
As lentes gravitacionais, galáxia distante aparece como um anel quase perfeito de luz ao redor da galáxia próxima, graças ao seu alinhamento quase exato. A equipe de pesquisa reconstruiu a verdadeira forma da galáxia distante e o movimento de seu gás a partir dos dados do ALMA, usando uma nova técnica de modelagem por computador. "Quando vi pela primeira vez a imagem reconstruída do SPT0418-47 não pude acreditar:um baú do tesouro estava se abrindo, "diz Rizzo.
"O que descobrimos foi bastante intrigante; apesar de formar estrelas em alta velocidade, e, portanto, sendo o local de processos altamente energéticos, SPT0418-47 é o disco de galáxia mais bem ordenado já observado no início do Universo, "afirmou a co-autora Simona Vegetti, também do Instituto Max Planck de Astrofísica. "Este resultado é bastante inesperado e tem implicações importantes em como pensamos que as galáxias evoluem." Os astrônomos observam, Contudo, que embora o SPT0418-47 tenha um disco e outras características semelhantes às das galáxias espirais que vemos hoje, eles esperam que ela evolua para uma galáxia muito diferente da Via Láctea, e se juntar à classe de galáxias elípticas, outro tipo de galáxias que, ao lado das espirais, habitam o Universo hoje.
Esta descoberta inesperada sugere que o Universo primitivo pode não ser tão caótico como se acreditava e levanta muitas questões sobre como uma galáxia bem ordenada poderia ter se formado tão logo após o Big Bang. Esta descoberta do ALMA segue a descoberta anterior, anunciada em maio, de um enorme disco giratório visto a uma distância semelhante. SPT0418-47 é visto em mais detalhes, graças ao efeito de lente, e tem uma protuberância além de um disco, tornando-a ainda mais semelhante à nossa Via Láctea atual do que aquela estudada anteriormente.
Estudos futuros, incluindo o Extremely Large Telescope do ESO, tentará descobrir o quão típicas essas galáxias de disco "bebês" realmente são e se elas são comumente menos caóticas do que o previsto, abrindo novos caminhos para os astrônomos descobrirem como as galáxias evoluíram.
