Observações revelam morfologia complexa dos Três Grandes Dragões

Imagem composta pseudo-RGB de B14-65666, onde as bandas F356W (vermelho), F277W (verde) e F150W (azul) refletem luz contínua. As imagens RGB são convoluídas para corresponder à resolução espacial da imagem da banda F444W. B14-65666 mostra morfologia complexa, incluindo a galáxia alongada W e a galáxia E, que tem um núcleo compacto cercado por caudas vermelhas. Crédito:Sugahara et al., 2024.

Usando o Telescópio Espacial James Webb (JWST) e o Atacama Large Millimeter/sub-millimeter Array (ALMA), uma equipa internacional de astrónomos observou um sistema de galáxias em fusão conhecido como B14-65666, apelidado de "Três Grandes Dragões". Como resultado, eles descobriram que o sistema tem uma morfologia complexa e experimenta explosões estelares empoeiradas. A descoberta foi detalhada em um artigo publicado em 25 de março no servidor de pré-impressão arXiv .

As fusões de galáxias desempenham um papel essencial na evolução das galáxias. Grandes fusões têm até a capacidade de alterar a forma das galáxias-mãe e formar um objeto com uma morfologia completamente nova.

B14-65666 é um sistema formado por duas galáxias, localizadas a 13 bilhões de anos-luz de distância, na constelação de Sextans. Portanto, é a primeira fusão de galáxias observada, uma vez que ocorreu menos de mil milhões de anos após o Big Bang. A massa total do sistema é estimada em 770 milhões de massas solares e sua taxa total de formação de estrelas é de cerca de 200 massas solares por ano, indicando que se trata de uma galáxia estelar.

Recentemente, um grupo de astrónomos liderado por Yuma Sugahara do Observatório Astronómico Nacional do Japão (NAOJ) decidiu examinar mais de perto esta fusão. Eles usaram a câmera infravermelha próxima (NIRCam) do JWST e imagens de arquivo do ALMA para investigar os Três Grandes Dragões.

“A alta resolução angular destas observações NIRCam e ALMA permite análises espacialmente resolvidas nos comprimentos de onda ultravioleta, óptico e infravermelho distante do quadro de repouso de B14 65666, uma grande fusão brilhante na EoR [época da reionização]”, explicaram os pesquisadores. .

As observações descobriram que B14-65666 consiste em dois componentes de galáxia, designados “E” e “W”, e emissão difusa em torno da galáxia E. Imagens NIRCam revelaram que ambos os componentes apresentam uma morfologia complexa.

Segundo o estudo, a galáxia E é vermelha e possui um núcleo compacto com raio efetivo inferior a 277 anos-luz. O núcleo parece estar rodeado por uma emissão óptica difusa e estendida de repouso, que provavelmente são caudas de maré criadas por interações gravitacionais.

A galáxia W é azul e alongada até 4.900 anos-luz, com morfologia irregular nos comprimentos de onda ultravioleta do quadro de repouso. As imagens mostram que a galáxia W é mais brilhante nos contínuos de poeira do que a galáxia mais vermelha E.

O estudo descobriu que a taxa média de formação de estrelas nos últimos 10 milhões de anos está em um nível de aproximadamente 180 massas solares por ano para a galáxia E. Isso é cerca de quatro vezes maior do que na galáxia W. As temperaturas características da poeira foram medidas ser 50 e 40 K para as galáxias E e W, respectivamente.

Os resultados obtidos sugerem que a galáxia E está em uma fase de explosão estelar empoeirada. Os astrónomos supõem que E é composto pelas explosões estelares compactas e poeirentas no núcleo e pelas estrelas mais velhas nas caudas que dominam a massa estelar.

Em suma, os autores do artigo concluem que B14-65666 é uma grande fusão que perturba gravitacionalmente a morfologia e experimenta explosões estelares empoeiradas nucleares, provavelmente desencadeadas por fluxos de gás menos enriquecidos.

Mais informações: Yuma Sugahara et al, RIOJA. Complex Dusty Starbursts em uma grande fusão B14-65666 em z=7,15, arXiv (2024). DOI:10.48550/arxiv.2403.17133
Informações do diário: arXiv

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