Em um cenário em que milhões de anos são considerados um curto período de tempo, as horas são apenas um piscar de olhos. Embora possa demorar dez anos ou mais para observar um grupo de galáxias com um mínimo de detalhes para telescópios em todo o mundo, o telescópio Atcama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA) conseguiu fazer o trabalho a uma velocidade incrível. Em apenas uma questão de horas, uma equipe de astrônomos que usava esse telescópio superpoderoso chegou ao local de mais de cem galáxias formadoras de estrelas no início do Universo.
Era uma vez, grandes quantidades de nascimento estelar ocorridas nas galáxias primitivas, ricas em poeira cósmica. O estudo dessas galáxias é essencial para a nossa compreensão da formação e evolução galácticas - mas se mostrou difícil à luz visível, porque a própria poeira que sustenta a formação estelar também encobre as galáxias em que são formadas. No entanto, graças a telescópios como o ALMA, podemos identificar e observar essas galáxias concentrando-se em comprimentos de onda mais longos. A luz que chega cerca de um milímetro é o cenário perfeito para esse estudo.
“Os astrônomos esperam por dados como esse há mais de uma década. O ALMA é tão poderoso que revolucionou a maneira como podemos observar essas galáxias, mesmo que o telescópio não tenha sido completamente concluído no momento das observações ”, disse Jacqueline Hodge (Max-Planck-Institut für Astronomie, Alemanha), principal autor. do trabalho apresentando as observações do ALMA.
Como sabemos onde essas galáxias estão localizadas? Com o uso do telescópio Atacama Pathfinder Experiment (APEX), operado pelo ESO, os astrônomos conseguiram mapear esses alvos obscurecidos por poeira até certo ponto. A APEX concentrou suas capacidades em uma área do céu do tamanho da Lua cheia na constelação de Fornax. O estudo - Chandra Deep Field South - foi realizado por uma variedade de telescópios localizados aqui na Terra e no espaço. Aqui é onde o APEX foi creditado por localizar 126 galáxias empoeiradas. No entanto, essas imagens não são tudo o que poderiam ser. As áreas de formação de estrelas apareciam como bolhas e, às vezes, podiam superar imagens melhores feitas em outros comprimentos de onda. Com o uso do ALMA, essas observações foram aumentadas, aumentando a resolução na parte milimétrica / submilimétrica do espectro e ajudando os astrônomos a saber exatamente quais galáxias estão formando estrelas.
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Esta sequência de vídeo começa com uma visão ampla do céu, incluindo a famosa constelação de Orion (The Hunter). Gradualmente, nos aproximamos de um trecho de céu sem nome, chamado Chandra Deep Field South, que foi estudado por muitos telescópios no solo e no espaço. Crédito: ALMA (ESO / NAOJ / NRAO), APEX (MPIfR / ESO / OSO), J. Hodge et al., A. Weiss et al., NASA Spitzer Science Center, NASA Spitzer Science Center, Digitized Sky Survey 2 e A. Fujii. Música: Movetwo
Como todos os astrônomos do quintal sabem, quanto maior a abertura - melhor a resolução. Para melhorar suas observações do Universo primitivo, os astrônomos precisavam de um telescópio maior. O APEX consiste em uma antena em forma de prato de doze metros de diâmetro, mas o ALMA consiste em muitos pratos espalhados por longas distâncias. Os sinais de todas as suas partes são combinados e o resultado é o mesmo que se fosse um telescópio gigante que medisse o mesmo tamanho de toda a matriz. Um super prato!
Com a ajuda do ALMA, os astrônomos pegaram as galáxias do mapa da APEX. Embora a matriz do ALMA ainda esteja em construção e usando menos de um quarto de suas capacidades, a equipe conseguiu concluir esta fase inicial de observações científicas. O Speedy ALMA estava pronto para a tarefa. Com apenas dois minutos por galáxia, esse "Super Scope" foi capaz de resolver cada um em uma área minúscula duzentas vezes menor que os blobs APEX originais ... e com 300% mais sensibilidade! Com um histórico como esse, o ALMA conseguiu dobrar o número de observações em questão de horas. Agora, os pesquisadores conseguiram ver claramente quais galáxias continham regiões ativas formadoras de estrelas e distinguir casos em que várias galáxias formadoras de estrelas se fundiram para aparecer como uma em estudos anteriores.
“Antes, pensávamos que as galáxias mais brilhantes formavam estrelas mil vezes mais vigorosamente do que a nossa galáxia, a Via Láctea, colocando-as em risco de se explodirem. As imagens do ALMA revelaram várias galáxias menores, formando estrelas a taxas um pouco mais razoáveis ”, disse Alexander Karim (Universidade de Durham, Reino Unido), membro da equipe e autor principal de um artigo complementar sobre este trabalho.
Aparentemente, o ALMA será um enorme sucesso. Essas novas observações ajudaram a documentar com confiança as galáxias empoeiradas formadoras de estrelas do Universo primitivo e a criar um catálogo mais detalhado do que nunca. Essas novas descobertas ajudarão futuras observações astronômicas, fornecendo aos pesquisadores uma base confiável sobre as propriedades dessas galáxias em diferentes comprimentos de onda. Os astrônomos não terão mais que "adivinhar" quais galáxias podem ter se fundido em imagens ... O ALMA deixou claro. No entanto, não descarte o uso de outros locais, como o APEX. A combinação de ambos desempenha um papel poderoso na observação do Universo primitivo.
"O APEX pode cobrir uma grande área do céu mais rapidamente que o ALMA, e é ideal para descobrir essas galáxias. Quando sabemos onde procurar, podemos usar o ALMA para localizá-los exatamente ”, concluiu Ian Smail (Universidade de Durham, Reino Unido), co-autor do novo artigo.
Fonte da história original: Comunicado de imprensa científica do ESO.
