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Usando o ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array), investigadores observaram os primeiros sinais combinados de oxigénio, carbono e poeira de uma galáxia no Universo, há 13 mil milhões de anos. Ao comparar os diferentes sinais, a equipa determinou que a galáxia é, de facto, duas galáxias em fusão, tornando-se o exemplo mais antigo, já descoberto, de uma fusão galáctica.
Takuya Hashimoto, da Universidade Waseda, no Japão, e a sua equipa usaram o ALMA para observar B14-656666, um objeto localizado a 13 mil milhões de anos-luz na direção da constelação de Sextante. Por causa da velocidade finita da luz, os sinais que recebemos hoje de B14-65666 tiveram que viajar durante 13 mil milhões de anos para chegar até nós. Por outras palavras, mostram-nos o aspeto da galáxia há 13 mil milhões de anos atrás, menos de mil milhões de anos após o Big Bang.
O ALMA alcançou a observação mais antiga de emissões de rádio do oxigénio, carbono e poeira em B14-65666. A deteção de múltiplos sinais permite que os astrónomos recuperem informações complementares.
Crédito: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), Telescópio Espacial Hubble da NASA/ESA, Hashimoto et al.
A análise dos dados mostrou que as emissões estão divididas em duas “manchas”. Observações anteriores com o Telescópio Espacial Hubble revelaram dois agrupamentos em B14-65666. Agora, com três sinais de emissão detetados pelo ALMA, a equipa foi capaz de mostrar que as duas manchas perfazem, na verdade, um único sistema, mas com velocidades diferentes; o que indica que as manchas são duas galáxias em fusão. O exemplo mais antigo e conhecido de fusão galáctica. A equipa de investigação estimou que a massa estelar total de B14-65666 é inferior a 10% da massa da Via Láctea, o que significa que está nas suas fases iniciais de formação. Apesar de ser muito jovem, B14-65666 está a produzir 100 vezes mais estrelas do que a Via Láctea. Esta formação estelar ativa é outra assinatura de fusões galácticas porque a compressão do gás em galáxias que colidem leva naturalmente à formação estelar explosiva.
“Com os ricos dados do ALMA e do Hubble, combinados com uma avançada análise de dados, pudemos juntar as peças para mostrar que B14-65666 é um par de galáxias em fusão na era mais antiga do Universo,” explica Hashimoto. “A deteção de ondas de rádio de três componentes, num objeto tão distante, demonstra a alta capacidade do ALMA em investigar o Universo longínquo.”
Crédito: NAOJ
As galáxias atuais como a nossa Via Láctea já passaram por inúmeras fusões, algumas bastante violentas. Por vezes, uma galáxia mais massiva engole uma mais pequena. Em casos raros, galáxias com tamanhos semelhantes fundem-se para formar uma nova e maior galáxia. As fusões são essenciais para a evolução galáctica, atraindo muitos astrónomos ansiosos por rastreá-las.
“O nosso próximo passo é procurar azoto, outro elemento químico importante, e até mesmo a molécula de monóxido de carbono,” comentou Akio Inoue, professor da Universidade de Waseda. “Em última análise, esperamos entender observacionalmente a circulação e a acumulação de elementos e materiais no contexto da formação e evolução das galáxias.”
// Observatório ALMA (comunicado de imprensa)
// NAOJ (comunicado de imprensa)
// Artigo científico (arXiv.org)
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