{"id":5862,"date":"2023-03-07T07:29:43","date_gmt":"2023-03-07T06:29:43","guid":{"rendered":"http:\/\/ccvalg.pt\/astronomia\/wordpress\/?p=5862"},"modified":"2023-03-07T07:29:43","modified_gmt":"2023-03-07T06:29:43","slug":"astronomos-descobrem-galaxias-ricas-em-metais-no-universo-primitivo","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/ccvalg.pt\/astronomia\/wordpress\/2023\/03\/07\/astronomos-descobrem-galaxias-ricas-em-metais-no-universo-primitivo\/","title":{"rendered":"Astr\u00f3nomos descobrem gal\u00e1xias ricas em metais no Universo primitivo<\/strong>"},"content":{"rendered":"\n

Estudando as primeiras imagens de uma bem conhecida gal\u00e1xia primitiva, obtidas pelo Telesc\u00f3pio Espacial James Webb da NASA, astr\u00f3nomos de Cornell ficaram intrigados ao ver uma mancha de luz perto da sua orla exterior.<\/p>\n\n\n\n

O seu foco inicial, e o alvo do observat\u00f3rio infravermelho, era SPT0418-47, uma das gal\u00e1xias poeirentas e formadoras de estrelas mais brilhantes do Universo primitivo, cuja distante luz foi curvada e ampliada, gra\u00e7as \u00e0 gravidade de uma gal\u00e1xia em primeiro plano, num c\u00edrculo chamado anel de Einstein.<\/p>\n\n\n

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Pseudo-imagem de banda estreita, na gama do H\u03b1, do sistema SPT0418. O anel de Einstein e duas fontes recentemente descobertas est\u00e3o real\u00e7adas por um anel vermelho A e duas elipses cinzenta e preta B e C, respetivamente. A gal\u00e1xia que atua como lente corresponde ao brilho central. O anel de Einstein (A), corresponde \u00e0 gal\u00e1xia que j\u00e1 se conhecia desde 2020, SPT0418-47. Pensa-se que as fontes B e C sejam imagens da mesma gal\u00e1xia companheira, SPT0418-S, tamb\u00e9m sob o efeito de lente gravitacional.
Cr\u00e9dito: Peng et al., 2023<\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n\n\n

Mas uma an\u00e1lise mais profunda dos primeiros dados do JWST, divulgados no outono passado, produziu uma descoberta fortuita: uma gal\u00e1xia companheira anteriormente escondida por detr\u00e1s da luz da gal\u00e1xia em primeiro plano, uma que surpreendentemente parece j\u00e1 ter acolhido v\u00e1rias gera\u00e7\u00f5es de estrelas apesar da sua jovem idade, estimada em 1,4 mil milh\u00f5es de anos.<\/p>\n\n\n\n

“Descobrimos que esta gal\u00e1xia era quimicamente superabundante, algo que nenhum de n\u00f3s esperava”, disse Bo Peng, estudante de doutoramento em astronomia que liderou a an\u00e1lise dos dados. “O JWST muda a forma como vemos este sistema e abre novas maneiras de estudar como as estrelas e as gal\u00e1xias se formaram no Universo primitivo”.<\/p>\n\n\n\n

Peng \u00e9 o autor principal do artigo cient\u00edfico publicado a 17 de fevereiro na revista The Astrophysical Journal Letters, que contou tamb\u00e9m com a participa\u00e7\u00e3o de oito coautores que s\u00e3o atuais ou antigos membros do Departamento de Astronomia da Faculdade de Artes e Ci\u00eancias de Cornell.<\/p>\n\n\n\n

Imagens anteriores do mesmo anel de Einstein, capturadas pelo ALMA (Atacama Large Millimeter\/submillimeter Array) no Chile, continham pistas da companheira claramente resolvida pelo JWST, mas n\u00e3o podiam ser interpretadas como algo mais do que ru\u00eddo aleat\u00f3rio, disse Amit Vishwas, associado de investiga\u00e7\u00e3o no CCAPS (Cornell Center for Astrophysics and Planetary Sciences) e segundo autor do artigo.<\/p>\n\n\n\n

Investigando dados espectrais incorporados em cada pixel de imagens do instrumento NIRSpec do Webb, Peng identificou uma segunda nova fonte de luz dentro do anel. Ele determinou que as duas novas fontes eram as imagens de uma nova gal\u00e1xia a sofrer efeito de lente gravitacional pela mesma gal\u00e1xia em primeiro plano, respons\u00e1vel pela cria\u00e7\u00e3o do anel, embora fosse 8 a 16 vezes mais t\u00e9nue – uma prova do poder da vis\u00e3o infravermelha do JWST.<\/p>\n\n\n\n

Uma an\u00e1lise mais aprofundada da composi\u00e7\u00e3o qu\u00edmica da luz confirmou que fortes linhas de emiss\u00e3o de \u00e1tomos de hidrog\u00e9nio, azoto e enxofre apresentavam desvios para o vermelho semelhantes – uma medida de quanta luz de uma gal\u00e1xia se estende para comprimentos de onda mais longos e avermelhados \u00e0 medida que se afasta. Isto colocou as duas gal\u00e1xias aproximadamente \u00e0 mesma dist\u00e2ncia da Terra – calculada como um desvio para o vermelho de cerca de 4,2, ou cerca de 10% da idade do Universo – e na mesma vizinhan\u00e7a.<\/p>\n\n\n\n

Para verificar a sua descoberta, os investigadores voltaram \u00e0s observa\u00e7\u00f5es anteriores do ALMA. Encontraram uma linha de emiss\u00e3o de carbono ionizado que correspondia de perto aos desvios para o vermelho observados pelo JWST.<\/p>\n\n\n

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Conjunto de imagens JWST (pelos instrumentos NIRCam e MIRI) a que foram subtra\u00eddas a fonte gal\u00e1ctica que atua como lente gravitacional. Cada t\u00edtulo corresponde ao filtro utilizado. As imagens foram ajustadas manualmente para aumentar o contraste das fontes mais fracas.
Cr\u00e9dito: Peng et al., 2023, programa ERS (Early Release Science) do JWST<\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n\n\n

“Isso realmente cimentou o achado”, disse Vishwas. “Dado que temos v\u00e1rias linhas de emiss\u00e3o desviadas exatamente pelo mesmo fator, n\u00e3o h\u00e1 d\u00favida de que esta nova gal\u00e1xia est\u00e1 onde pensamos que est\u00e1”.<\/p>\n\n\n\n

A equipa estimou que a gal\u00e1xia companheira, que rotularam de SPT0418-SE, se encontrava a 5 quiloparsecs do anel (as Nuvens de Magalh\u00e3es, sat\u00e9lites da Via L\u00e1ctea, est\u00e3o a cerca de 50 quiloparsecs de dist\u00e2ncia). Essa proximidade sugere que as gal\u00e1xias est\u00e3o a interagir entre si e potencialmente at\u00e9 a fundir-se, uma observa\u00e7\u00e3o que contribui para a compreens\u00e3o de como as gal\u00e1xias primitivas podem ter evolu\u00eddo para gal\u00e1xias maiores.<\/p>\n\n\n\n

As duas gal\u00e1xias s\u00e3o modestas em termos de massa no contexto do Universo primitivo, com a “SE” sendo relativamente mais pequena e menos poeirenta, fazendo-a parecer mais azul do que o anel extremamente empoeirado. Com base em imagens de gal\u00e1xias pr\u00f3ximas com cores semelhantes, os investigadores sugerem que podem residir “num halo massivo de mat\u00e9ria escura com vizinhas ainda por descobrir”.<\/p>\n\n\n\n

O mais surpreendente sobre estas gal\u00e1xias, considerando a sua idade e massa, foi a sua metalicidade madura – quantidades de elementos mais pesados do que o h\u00e9lio e o hidrog\u00e9nio, tais como carbono, oxig\u00e9nio e azoto – que a equipa estimou ser semelhante ao nosso Sol. Em compara\u00e7\u00e3o com o Sol, que tem cerca de 4 mil milh\u00f5es de anos e herdou a maioria dos seus metais a partir de gera\u00e7\u00f5es anteriores de estrelas que tiveram cerca de 8 mil milh\u00f5es de anos para os construir, estamos a observar estas gal\u00e1xias numa altura em que o Universo tinha menos de 1,5 mil milh\u00f5es de anos.<\/p>\n\n\n\n

“Estamos a ver os remanescentes de pelo menos um par de gera\u00e7\u00f5es de estrelas que viveram e morreram nos primeiros mil milh\u00f5es de anos de exist\u00eancia do Universo, que n\u00e3o \u00e9 o que tipicamente vemos “, disse Vishwas. “Especulamos que o processo de forma\u00e7\u00e3o estelar nestas gal\u00e1xias deve ter sido muito eficiente e ter come\u00e7ado muito cedo no Universo, particularmente para explicar a abund\u00e2ncia medida de azoto em rela\u00e7\u00e3o ao oxig\u00e9nio, uma vez que esta propor\u00e7\u00e3o \u00e9 uma medida fi\u00e1vel de quantas gera\u00e7\u00f5es de estrelas viveram e morreram”.<\/p>\n\n\n\n

Os investigadores apresentaram uma proposta para novo tempo de observa\u00e7\u00e3o com o JWST e assim continuar o seu estudo do anel, da companheira e para conciliar as potenciais diferen\u00e7as observadas entre o espectro \u00f3tico e o espectro infravermelho.<\/p>\n\n\n\n

“Ainda estamos a trabalhar nesta gal\u00e1xia”, disse Peng. “H\u00e1 mais a explorar nestes dados”.<\/p>\n\n\n\n

\/\/ Universidade de Cornell (comunicado de imprensa)<\/a>
\/\/ Artigo cient\u00edfico (The Astrophysical Journal Letters)<\/a>
\/\/ Artigo cient\u00edfico (arXiv.org)<\/a><\/p>\n\n\n\n

Saiba mais:<\/h3>\n\n\n\n

SPT0418-47:<\/strong>
Wikipedia<\/a><\/p>\n\n\n\n

Lentes gravitacionais:<\/strong>
Wikipedia<\/a><\/p>\n\n\n\n

JWST (Telesc\u00f3pio Espacial James Webb):<\/strong>
NASA<\/a>
STScI<\/a>
STScI (website para o p\u00fablico)<\/a>
ESA<\/a>
ESA\/Webb<\/a>
Wikipedia<\/a>
Facebook<\/a>
Twitter<\/a>
Instagram<\/a>
Blog do JWST (NASA)<\/a>
Programas DD-ERS do Webb (STScI)<\/a>
Programas GO do Webb (STScI)<\/a>
NIRISS (NASA)<\/a>
NIRCam (NASA)<\/a>
MIRI (NASA)<\/a>
NIRSpec (NASA)<\/a><\/p>\n\n\n\n

ALMA:<\/strong>
P\u00e1gina principal<\/a>
ALMA (NRAO)<\/a>
ALMA (NAOJ)<\/a>
ALMA (ESO)<\/a>
Wikipedia<\/a><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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