p Uma enorme massa de poeira estelar brilhante em uma galáxia vista logo após a formação do Universo foi detectada por uma equipe de astrônomos liderados pela UCL, fornecendo novos insights sobre o nascimento e mortes explosivas das primeiras estrelas. p A galáxia é o objeto mais distante já observado pelo Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA) e foi visto quando o Universo tinha apenas quatro por cento de sua idade atual, com cerca de 600 milhões de anos, quando as primeiras estrelas e galáxias estavam se formando. É também a galáxia mais distante em que poeira e oxigênio foram detectados.

p O estudo, financiado pelo Conselho Europeu de Pesquisa e publicado hoje no Cartas de jornal astrofísico , observado A2744_YD4, a galáxia mais jovem e remota já vista usando o ALMA.

p O time, liderado pelo Dr. Nicolas Laporte (UCL Física e Astronomia), ficou surpreso ao descobrir que esta galáxia jovem, cuja enorme distância foi confirmada com o instrumento X-Shooter no Very Large Telescope do ESO, continha uma abundância de poeira interestelar formada pela morte de uma geração anterior de estrelas.

p Líder de estudo, Dr. Nicolas Laporte, disse:"A2744_YD4 não é apenas a galáxia mais distante já observada pelo ALMA, mas a detecção de tanta poeira indica que as primeiras supernovas já devem ter poluído esta galáxia. "

p A poeira cósmica é composta principalmente de silício, carbono e alumínio, em grãos tão pequenos quanto um milionésimo de centímetro de diâmetro. Os elementos químicos nesses grãos são forjados dentro das estrelas e estão espalhados pelo cosmos quando as estrelas morrem, mais espetacularmente em explosões de supernovas, o destino final de curta duração, estrelas massivas.

p Hoje, essa poeira é abundante e é um bloco de construção fundamental na formação de estrelas, planetas e moléculas complexas; mas no início do Universo, antes que as primeiras gerações de estrelas morressem, era escasso.

p As observações da galáxia empoeirada A2744_YD4 foram possíveis porque esta galáxia está atrás de um grande aglomerado de galáxias chamado Abell 2744. Um fenômeno chamado lentes gravitacionais faz com que o aglomerado aja como um gigante 'telescópio' cósmico, ampliando o A2744_YD4 mais distante em cerca de 1,8 vezes, permitindo que a equipe olhe bem para trás no Universo primitivo.

p As observações do ALMA também detectaram a emissão brilhante de oxigênio ionizado de A2744_YD4. Este é o mais distante, e, portanto, o mais cedo, detecção de oxigênio no Universo.

p "Os telescópios espaciais Hubble e Spitzer nos forneceram informações importantes sobre a distância de A2744_YD4, mas é apenas graças a instrumentos poderosos como o X-Shooter e ALMA que podemos confirmar a natureza desta galáxia empoeirada distante, "acrescentou Guido Roberts-Borsani (UCL Física e Astronomia), Aluno de doutorado e co-autor do estudo.

p A detecção de poeira no início do Universo fornece novas informações sobre quando as primeiras supernovas explodiram e, portanto, o momento em que as primeiras estrelas quentes banharam o Universo com luz. Determinar o momento desta 'aurora cósmica' é um dos santo graal da astronomia moderna, e pode ser indiretamente sondado por meio do estudo da poeira interestelar primitiva.

p A equipe estima que A2744_YD4 continha uma quantidade de poeira equivalente a 6 milhões de vezes a massa do nosso Sol, enquanto a massa estelar total da galáxia - a massa de todas as suas estrelas - era dois bilhões de vezes a massa do nosso sol. A equipe também mediu a taxa de formação de estrelas em A2744_YD4 e descobriu que as estrelas estão se formando a uma taxa de 20 massas solares por ano - em comparação com apenas uma massa solar por ano na Via Láctea.

p "Esta taxa não é incomum para uma galáxia tão distante, mas esclarece a rapidez com que a poeira em A2744_YD4 se formou, "explicou o professor Richard Ellis (ESO e UCL Física e Astronomia), um co-autor do estudo. "Notavelmente, o tempo necessário é de apenas cerca de 200 milhões de anos, portanto, estamos testemunhando esta galáxia logo após sua formação. "

p Isso significa que a significativa formação de estrelas começou aproximadamente 200 milhões de anos antes da época em que a galáxia está sendo observada. Isso oferece uma grande oportunidade para o ALMA ajudar a estudar a era em que as primeiras estrelas e galáxias "ligaram" - a época mais antiga já investigada. Nosso Sol, nosso planeta e nossa existência são os produtos - 13 bilhões de anos depois - desta primeira geração de estrelas. Ao estudar sua formação, vidas e mortes, estamos explorando nossas origens.

p "Com o ALMA, as perspectivas de realizar observações mais profundas e extensas de galáxias semelhantes nesses primeiros tempos são muito promissoras, "disse o professor Ellis.

p O Dr. Laporte concluiu:"Outras medições deste tipo oferecem a perspectiva excitante de rastrear a formação de estrelas primitivas e a criação de elementos químicos mais pesados ​​ainda mais para trás no Universo inicial."