Os astrônomos usaram o Observatório de raios-X Chandra da NASA e outros telescópios para mostrar que uma galáxia recém-descoberta está passando por uma explosão extraordinária de construção estelar. A galáxia está a 12,7 bilhões de anos-luz da Terra, visto em um estágio crítico na evolução das galáxias cerca de um bilhão de anos após o Big Bang.

Depois que os astrônomos descobriram a galáxia, conhecido como SPT 0346-52, com o Telescópio do Pólo Sul (SPT) da National Science Foundation, eles o observaram com vários telescópios espaciais e outros telescópios terrestres. Dados do Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA) revelaram anteriormente emissão infravermelha extremamente brilhante, sugerindo que a galáxia está passando por uma tremenda explosão de nascimento de estrelas.

Contudo, uma explicação alternativa permaneceu:grande parte da emissão infravermelha foi causada por um buraco negro supermassivo de rápido crescimento no centro da galáxia? O gás caindo em direção ao buraco negro se tornaria muito mais quente e brilhante, fazendo com que a poeira e o gás ao redor brilhem na luz infravermelha. Para explorar essa possibilidade, pesquisadores usaram Chandra X-ray Observatory da NASA e Australia Telescope Compact Array da CSIRO, um radiotelescópio.

Nenhum raio X ou ondas de rádio foram detectados, assim, os astrônomos foram capazes de descartar um buraco negro sendo responsável pela maior parte da luz infravermelha brilhante.

"Agora sabemos que esta galáxia não tem um buraco negro excessivo, mas em vez disso está brilhando intensamente com a luz das estrelas recém-nascidas, "disse Jingzhe Ma, da Universidade da Flórida em Gainesville, Flórida, quem liderou o novo estudo. "Isso nos dá informações sobre como as galáxias e as estrelas dentro delas evoluem durante alguns dos primeiros tempos do Universo."

As estrelas estão se formando a uma taxa de cerca de 4, 500 vezes a massa do Sol a cada ano em SPT0346-52, uma das taxas mais altas vistas em uma galáxia. Isso contrasta com uma galáxia como a Via Láctea, que só forma cerca de uma massa solar de novas estrelas por ano.

"Os astrônomos chamam as galáxias com muitas formações estelares de galáxias de 'explosão estelar', "disse o co-autor Anthony Gonzalez, também da Universidade da Flórida. "Esse termo não parece fazer justiça a esta galáxia, então a estamos chamando de galáxia 'hiper-explosão estelar'. "

A alta taxa de formação de estrelas implica que um grande reservatório de gás frio na galáxia está sendo convertido em estrelas com eficiência excepcionalmente alta.

Os astrônomos esperam que, estudando mais galáxias como SPT0346-52, eles aprendam mais sobre a formação e o crescimento de galáxias massivas e os buracos negros supermassivos em seus centros.

"Por décadas, astrônomos sabem que buracos negros supermassivos e as estrelas em suas galáxias hospedeiras crescem juntas, "disse o co-autor Joaquin Vieira, da Universidade de Illinois em Urbana-Champaign." Exatamente por que eles fazem isso ainda é um mistério. SPT0346-52 é interessante porque observamos uma incrível explosão de estrelas se formando, e ainda não encontrou nenhuma evidência de um crescente buraco negro supermassivo. Gostaríamos muito de estudar esta galáxia em maiores detalhes e entender o que desencadeou a formação de estrelas e como isso afeta o crescimento do buraco negro. "

SPT0346-52 faz parte de uma população de fortes galáxias com lentes gravitacionais descobertas com o SPT. SPT0346-52 parece cerca de seis vezes mais brilhante do que sem lentes gravitacionais, que permite aos astrônomos ver mais detalhes do que seria possível de outra forma.

Um artigo descrevendo esses resultados aparece em uma edição recente do The Astrophysical Journal .