Imagem composta de B14-65666 mostrando as distribuições de poeira (vermelho), oxigênio (verde), e carbono (azul), observada pelo ALMA e estrelas (brancas) observadas pelo Telescópio Espacial Hubble. Crédito:ALMA (ESO / NAOJ / NRAO), Telescópio Espacial Hubble da NASA / ESA, Hashimoto et al.
Pesquisadores usando ALMA (Atacama Large Millimeter / submillimeter Array) observaram sinais de oxigênio, carbono, e poeira de uma galáxia no início do Universo, 13 bilhões de anos atrás. Esta é a primeira galáxia onde esta combinação útil de três sinais foi detectada. Ao comparar os diferentes sinais, a equipe determinou que a galáxia é na verdade duas galáxias se fundindo, tornando-se o primeiro exemplo de fusão de galáxias já descoberto.
Takuya Hashimoto, um pesquisador de pós-doutorado na Sociedade Japonesa para a Promoção da Ciência e na Universidade Waseda, e sua equipe usou o ALMA para observar B14-65666, um objeto localizado a 13 bilhões de anos-luz de distância na constelação de Sextans. Por causa da velocidade finita da luz, os sinais que recebemos do B14-65666 hoje tiveram que viajar por 13 bilhões de anos para chegar até nós. Em outras palavras, eles nos mostram a imagem de como era a galáxia há 13 bilhões de anos, menos de 1 bilhão de anos após o Big Bang.
ALMA detectou emissões de rádio de oxigênio, carbono, e poeira em B14-65666. Esta é a primeira galáxia onde todos os três sinais foram detectados. A detecção de múltiplos sinais é importante porque eles carregam informações complementares.
A análise dos dados mostrou que as emissões são divididas em duas bolhas. Observações anteriores com o Telescópio Espacial Hubble (HST) revelaram dois aglomerados de estrelas em B14-65666. Agora com os três sinais de emissão detectados pelo ALMA, a equipe conseguiu mostrar que os dois blobs de fato formam um único sistema, mas eles têm velocidades diferentes. Isso indica que as bolhas são duas galáxias em processo de fusão. Este é o primeiro exemplo conhecido de fusão de galáxias. A equipe de pesquisa estimou que a massa estelar total do B14-65666 é inferior a 10% da Via Láctea. Isso significa que B14-65666 está nas fases iniciais de sua evolução. Apesar de sua juventude, B14-65666 está produzindo estrelas 100 vezes mais ativamente do que a Via Láctea. Essa formação estelar ativa é outra assinatura importante das fusões galácticas, porque a compressão do gás em galáxias em colisão naturalmente leva à formação de estrelas em rajadas.
Impressão artística da fusão de galáxias B14-65666 localizadas a 13 bilhões de anos-luz de distância. Crédito:Observatório Astronômico Nacional do Japão.
"Com dados valiosos do ALMA e HST, combinado com análise de dados avançada, poderíamos juntar as peças para mostrar que B14-65666 é um par de galáxias que se fundiram na primeira era do Universo, "explica Hashimoto." A detecção de ondas de rádio de três componentes em um objeto tão distante demonstra claramente a alta capacidade do ALMA de investigar o Universo distante. "
Galáxias modernas como a nossa Via Láctea experimentaram incontáveis, frequentemente violento, fusões. Às vezes, uma galáxia maior engolia uma menor. Em casos raros, galáxias com tamanhos semelhantes se fundiram para formar um novo, galáxia maior. As fusões são essenciais para a evolução da galáxia, tantos astrônomos estão ansiosos para rastrear a história das fusões.
"Nosso próximo passo é procurar nitrogênio, outro elemento químico importante, e até mesmo a molécula de monóxido de carbono, "disse Akio Inoue, professor da Universidade Waseda. "Em última análise, esperamos compreender observacionalmente a circulação e o acúmulo de elementos e materiais no contexto da formação e evolução da galáxia. "
