p Uma equipe de astrônomos descobriu uma nova maneira de desvendar os mistérios de como as primeiras galáxias se formaram e evoluíram. p Em um estudo publicado hoje em Cartas de jornal astrofísico , a autora principal Dawn Erb da University of Wisconsin-Milwaukee e sua equipe - pela primeira vez - usaram novos recursos no Observatório W. M. Keck em Maunakea, Havaí para examinar Q2343-BX418, um pequeno, galáxia jovem localizada a cerca de 10 bilhões de anos-luz de distância da Terra.

p Esta galáxia distante é um análogo para galáxias mais jovens que são muito fracas para estudar em detalhes, tornando-o um candidato ideal para aprender mais sobre a aparência das galáxias logo após o nascimento do universo.

p O BX418 também está atraindo a atenção dos astrônomos porque seu halo de gás emite um tipo especial de luz.

p "Nos últimos anos, aprendemos que os halos gasosos ao redor das galáxias brilham com um comprimento de onda ultravioleta específico chamado emissão alfa de Lyman. Existem muitas teorias diferentes sobre o que produz esta emissão alfa de Lyman nos halos das galáxias, mas pelo menos parte disso é provavelmente devido à luz que é originalmente produzida pela formação de estrelas na galáxia sendo absorvida e reemitida por gás no halo, "disse Erb.

p Equipe de Erb, que inclui Charles Steidel e Yuguang Chen da Caltech, usou um dos mais novos instrumentos do observatório, o Keck Cosmic Web Imager (KCWI), para realizar uma análise espectral detalhada do halo de gás do BX418; suas propriedades podem oferecer pistas sobre a formação de estrelas na galáxia.

p "A maior parte da matéria comum do universo não está na forma de uma estrela ou de um planeta, mas gás. E a maior parte desse gás não existe nas galáxias, mas ao redor e entre eles, "disse Erb.

p O halo é onde o gás entra e sai do sistema. O gás ao redor das galáxias pode alimentá-las; o gás de dentro de uma galáxia também pode escapar para o halo. Esse fluxo de entrada e saída de gás influencia o destino das estrelas.

p "O influxo de novo gás acumulado em uma galáxia fornece combustível para a formação de novas estrelas, enquanto as saídas de gás limitam a capacidade de uma galáxia de formar estrelas removendo gás, "diz Erb.

p "Então, compreender as complexas interações que acontecem neste halo gasoso é a chave para descobrir como as galáxias formam estrelas e evoluem. "

p Este estudo é parte de uma grande pesquisa em andamento que Steidel lidera há muitos anos. Anteriormente, A equipe de Steidel estudou o BX418 usando outros instrumentos no Observatório Keck.

p Este estudo mais recente usando KCWI adiciona detalhes e clareza à imagem da galáxia e seu halo de gás que não era possível antes; o instrumento foi especificamente projetado para estudar correntes tênues de gases tênues que conectam galáxias, conhecida como teia cósmica.

p "Nosso estudo foi realmente possibilitado pelo design e pela sensibilidade deste novo instrumento. Não é apenas um espectrógrafo comum - é um espectrógrafo de campo integral, o que significa que é uma espécie de combinação de câmera e espectrógrafo, onde você obtém um espectro de cada pixel da imagem, "disse Erb.

p O poder do KCWI, combinado com a localização dos telescópios Keck em Maunakea, onde as condições de visualização estão entre as mais imaculadas da Terra, fornece alguns dos vislumbres mais detalhados do cosmos.

p A equipe de Erb usou o KCWI para obter espectros da emissão alfa de Lyman do halo do BX418. Isso permitiu que eles rastreassem o gás, traçar sua velocidade e extensão espacial, em seguida, crie um mapa 3-D mostrando a estrutura do gás e seu comportamento.

p Os dados da equipe sugerem que a galáxia é cercada por um fluxo quase esférico de gás e que há variações significativas na densidade e na faixa de velocidade desse gás.

p Erb diz que esta análise é a primeira de seu tipo. Porque só foi testado em uma galáxia, outras galáxias precisam ser estudadas para ver se esses resultados são típicos.

p Agora que a equipe descobriu uma nova maneira de aprender sobre as propriedades do halo gasoso, a esperança é que uma análise mais aprofundada dos dados que eles coletaram e simulações de computador modelando os processos produzam percepções adicionais sobre as características das primeiras galáxias em nosso universo.

p "Enquanto trabalhamos para concluir uma modelagem mais detalhada, seremos capazes de testar como as propriedades da emissão alfa de Lyman no halo de gás estão relacionadas às propriedades das próprias galáxias, que nos dirá algo sobre como a formação de estrelas na galáxia influencia o gás no halo, "Erb disse.