p Todo mundo tem uma história de fundo, até mesmo nossa própria galáxia, a Via Láctea. E muito parecido com a mídia social, a imagem nem sempre é tão bonita quanto parece na superfície atual, diz o astrônomo Casey Papovich da Texas A&M University. p Papovich observa que galáxias de grandes discos, como nossa Via Láctea, nem sempre foram bem ordenadas, como cata-vento, estruturas espirais que vemos no universo hoje. Pelo contrário, ele e outros especialistas internacionais especializados em formação e evolução de galáxias acreditam que cerca de 8 a 10 bilhões de anos atrás, progenitores da Via Láctea e galáxias em disco / espirais semelhantes eram menores e menos organizados, ainda altamente ativos em sua juventude.

p Em pesquisas anteriores da NASA e da National Science Foundation, Papovich e seus colaboradores mostraram que essas versões mais jovens de tais galáxias estavam produzindo novas estrelas mais rápido do que em qualquer outro ponto de sua vida, sugerindo que eles devem ser incrivelmente ricos em material de formação de estrelas. E agora, eles têm evidências convincentes - o equivalente galáctico de uma arma fumegante.

p Usando o Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA) do Observatório Nacional de Radioastronomia - um enorme, matriz de radiotelescópio altamente sofisticada situada em 16, 500 pés de altitude no alto deserto do Chile, uma equipe de astrônomos liderados por Papovich estudou quatro versões muito jovens de galáxias como a Via Láctea que estão a 9 bilhões de anos-luz de distância, o que significa que a equipe poderia vê-los como eram há aproximadamente 9 bilhões de anos. Eles descobriram que cada galáxia era incrivelmente rica em monóxido de carbono, um conhecido traçador de gás molecular, que é o combustível para a formação de estrelas.

p As descobertas da equipe são relatadas em um artigo postado no arXiv e definido para ser publicado na edição inaugural da Astronomia da Natureza em janeiro.

p "Usamos o ALMA para detectar versões adolescentes da Via Láctea e descobrimos que essas galáxias realmente têm quantidades muito maiores de gás molecular, que alimentaria a rápida formação de estrelas, "disse Papovich, autor principal do artigo e membro do Instituto George P. e Cynthia Woods Mitchell de Física e Astronomia Fundamentais. "Eu comparo essas galáxias a um ser humano adolescente que consome quantidades prodigiosas de comida para alimentar seu próprio crescimento durante a adolescência."

p Além de Papovich, a equipe de pesquisa também inclui os astrônomos da Texas A&M Ryan Quadri e Kim-Vy Tran, bem como astrônomos do Observatório de Leiden, na Holanda, Swinburne University e Macquarie University na Austrália, o Observatório Nacional de Astronomia Óptica (NOAO), a Universidade do Texas em Austin, Observatório de Lyon na França e o Instituto Max Plank de Astronomia na Alemanha.

p Embora a abundância relativa de gás formador de estrelas seja extrema nessas galáxias, Papovich diz que eles ainda não estão totalmente formados e são bastante pequenos em comparação com a Via Láctea como a vemos hoje. Os novos dados do ALMA indicam que a grande maioria da massa nessas galáxias está no gás molecular frio, e não nas estrelas - uma situação que, segundo Papovich, é revertida atualmente em nossa Via Láctea, onde a massa nas estrelas supera a do gás por um fator de 10 a 1. Essas observações, ele observa, estão ajudando a construir um quadro completo de como a matéria evoluiu nas galáxias do tamanho da Via Láctea e como nossa própria galáxia se formou.

p "A maioria das estrelas hoje existe em galáxias como a Via Láctea, então, estudando como galáxias como a nossa se formaram, entendemos as localizações mais típicas de estrelas no universo, "disse Papovich, membro desde 2008 do Departamento de Física e Astronomia do Texas A&M, onde é co-titular da Cátedra Marsha L. '69 e Ralph F. Schilling '68 em Física Experimental. "Nossa pesquisa atual mostra que as galáxias com massa da Via Láctea parecem acumular a maior parte de seu gás durante os primeiros bilhões de anos de história. Nesse estágio, eles têm a maior parte do combustível de que precisam para produzir as estrelas que atualmente abrangem no presente. "

p A presença de extensos reservatórios de gás confirma as observações anteriores da equipe, que forneceram as primeiras imagens tangíveis que mostram a história de vida sem precedentes da evolução da galáxia da Via Láctea. Entre outros detalhes, seu estudo anterior revelou uma taxa de natalidade estelar 30 vezes maior do que na Via Láctea hoje - cerca de uma por ano, em comparação com cerca de 30 a cada ano, há 9,5 bilhões de anos.

p "Graças ao ALMA e outros instrumentos inovadores que nos permitem perscrutar 9 bilhões de anos no passado para analisar galáxias que são provavelmente semelhantes ao progenitor de nossa própria galáxia, a Via Láctea, podemos realmente provar o que nossas observações mostram, "Papovich disse.

p Papovich e sua equipe recentemente receberam um tempo mais competitivo com o ALMA para estudar a temperatura e a densidade do gás formador de estrelas, permitindo-lhes medir e mapear suas transições e fases e, idealmente, os impactos relacionados dentro das galáxias.

p "Isso vai começar a nos dizer como essas galáxias formaram estrelas em um ritmo tão rápido, em comparação com as condições atuais, " ele disse.

p Papovich, Quadri e Tran estão entre cerca de duas dúzias de astrônomos ao redor do mundo que passaram anos estudando galáxias distantes cuidadosamente selecionadas, semelhantes em massa ao progenitor de nossa própria Via Láctea, que foram encontrados em duas pesquisas de programa do céu profundo do universo, o Cosmic Assembly Near-infrared Deep Extragalactic Legacy Survey (CANDELS) e o FourStar Galaxy Evolution Survey (ZFOURGE). Além do ALMA, a pesquisa da equipe usou observações dos telescópios espaciais Hubble e Spitzer da NASA e do Observatório Espacial Herschel da Agência Espacial Européia. As imagens do Hubble da pesquisa CANDELS também forneceram informações estruturais sobre o tamanho das galáxias e como elas evoluíram. As observações de luz no infravermelho distante de Spitzer e Herschel ajudaram os astrônomos a rastrear a taxa de formação de estrelas.

p O papel da equipe, Grandes reservatórios de gás molecular em ancestrais das galáxias de massa da Via Láctea, 9 bilhões de anos atrás, podem ser vistos online junto com imagens e legendas relacionadas.