REBELS-25 é uma galáxia de disco dinamicamente fria, segundo observações

Imagem HST WFC3 F160W de REBELS-25 do mosaico COSMOS-DASH com a emissão [CII] e o contínuo de poeira mostrado pelos contornos turquesa e laranja, respectivamente. Crédito:Rowland et al., 2024.

Uma equipe internacional de astrônomos observou uma galáxia massiva de formação de estrelas com alto desvio para o vermelho conhecida como REBELS-25. Eles descobriram que REBELS-25 é uma galáxia de disco dinamicamente frio. Esta descoberta foi apresentada em um artigo de pesquisa publicado em 9 de maio no servidor de pré-impressão arXiv .

Com um desvio para o vermelho de 7,31, que corresponde a uma distância de luminosidade de cerca de 236 mil milhões de anos-luz, REBELS-25 é uma galáxia luminosa infravermelha. Tem uma massa estelar de cerca de 8 mil milhões de massas solares e a sua taxa de formação estelar é estimada em 199 massas solares por ano.

Recentemente, um grupo de astrónomos liderado por Lucie E. Rowland, da Universidade de Leiden, na Holanda, decidiu realizar observações de alta resolução e de continuidade de poeira de REBELS-25, a fim de lançar mais luz sobre as suas propriedades. Para este efeito, utilizaram o Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) no Chile.

"Neste artigo, apresentamos observações contínuas de ALMA [CII] de alta resolução (∼710 pc) e poeira (∼150𝜇m) de REBELS-25; uma galáxia massiva em formação de estrelas em 𝑧=7,31, originalmente visada como parte do grande programa (LP) ALMA Reionization Era Bright Emission Line Survey (REBELS)", escreveram os pesquisadores.

As observações descobriram que o REBELS-25 tem uma dispersão de velocidade relativamente baixa de cerca de 33 km/s e uma alta proporção de movimento ordenado para aleatório – a um nível de 11,0. Estes resultados indicam que REBELS-25 é uma galáxia de disco dinamicamente frio.

No entanto, embora REBELS-25 pareça ser dinamicamente frio, os astrónomos observaram algumas evidências de movimentos não circulares. Esses movimentos podem ser devidos a entradas ou saídas, um componente de fusão menor, bem como devido a uma barra central ou braços espirais.

As observações também descobriram que REBELS-25 tem uma massa dinâmica total de cerca de 120 mil milhões de massas solares. Com base nisto, os investigadores estimaram que a massa de gás da galáxia é de cerca de 110 mil milhões de massas solares, mas este resultado é altamente incerto devido ao obscurecimento da poeira e requer mais estudos.

Os autores do artigo sublinharam que a sua descoberta faz da REBELS-25 uma das galáxias de disco frio mais distantes e robustamente confirmadas observadas até à data. Eles acrescentaram que encontrar uma galáxia de disco tão distante e dinamicamente fria desafia as previsões e simulações teóricas atuais. Também sugere que tais galáxias poderiam ser mais comuns no universo com alto desvio para o vermelho do que se pensava anteriormente.

"Portanto, esperamos que estudos futuros de alta resolução da cinemática de gases frios em alto z revelem ainda mais discos massivos e frios. Em particular, as observações ALMA em andamento de outras galáxias REBELS permitirão a modelagem cinemática robusta de candidatos adicionais a discos rotativos em 𝑧∼ 6-8", concluem os cientistas.

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